La fleur de singe écarlate fait face aux défis du changement climatique

Le changement climatique pose de gros problèmes à plein de plantes en augmentant la fréquence et la gravité des conditions météo extrêmes, comme les Sécheresses. Ça peut faire chuter les populations de plantes. Une façon de potentiellement inverser cette chute, c'est ce que les scientifiques appellent le "sauvetage évolutif". Ce processus permet aux plantes de s'adapter rapidement aux nouvelles conditions, les aidant à retrouver leur nombre.

Bien qu'il y ait des théories et des expériences en laboratoire montrant que le sauvetage évolutif peut se produire, c'est dur de l'observer chez les plantes sauvages qui font face au changement climatique. Il existe quelques preuves dans d'autres cas, comme des plantes développant une résistance aux herbicides ou des animaux s'adaptant à des maladies. Mais souvent, ces exemples concernent une réponse forte à un seul nouveau défi et peuvent ne pas être directement liés aux complications causées par le changement climatique.

Pour voir si le sauvetage évolutif se produit dans la nature, les chercheurs cherchent trois signes : (1) une baisse de la population due au stress environnemental, (2) des changements rapides dans la génétique pendant cette baisse, et (3) des signes de Récupération dans la population pouvant être liés à ces changements Génétiques.

#Le Rôle de la Sécheresse

Dans cette étude, les chercheurs se sont concentrés sur la fleur de singe écarlate, une plante qu'on trouve en Californie. Cette plante a été fortement affectée par une longue période de sécheresse, souvent appelée méga-sécheresse, qui a duré 22 ans. La pire partie de cette sécheresse s'est produite entre 2012 et 2015, ce qui en fait l'une des périodes les plus difficiles pour la plante depuis plus de 10 000 ans. Les experts pensent que ces événements de sécheresse extrêmes vont se multiplier à cause du changement climatique, ajoutant encore plus de pression sur les écosystèmes en Californie et ailleurs.

La fleur de singe écarlate pousse dans divers climats, des plaines jusqu'aux montagnes, et différentes populations montrent des capacités variées à s'adapter aux conditions sèches. Ça fait de la fleur de singe un excellent choix pour étudier comment les plantes s'ajustent à la sécheresse au fil du temps.

Pour comprendre comment la sécheresse a affecté ces plantes, les chercheurs ont collecté des données sur leur survie, leur croissance et leur reproduction dans 19 populations différentes sur plusieurs années. Ils ont constaté que la plupart des populations allaient probablement diminuer pendant la sécheresse, surtout celles exposées à moins de pluie en hiver. Ça met en évidence la sécheresse comme la principale cause des baisses de population observées.

#Changements Génétiques Pendant la Sécheresse

Les chercheurs ont ensuite examiné comment la génétique des plantes pouvait changer en réponse à ces stress environnementaux. Ils ont cherché des marqueurs génétiques spécifiques, appelés Polymorphismes à Un Seul Nucleotide (SNPS), qui sont liés à des facteurs climatiques historiques. En comparant ces marqueurs génétiques d'échantillons pris avant la sécheresse avec ceux pris pendant et après, ils ont pu suivre comment les plantes évoluaient.

Au départ, ils ont identifié des SNPs de 55 populations prises avant la sécheresse pour voir comment ces marqueurs étaient liés à la température et à la pluie au cours des 30 dernières années. Ils ont ensuite suivi ces SNPs dans un groupe plus petit de 11 populations de 2010 à 2016. Ils voulaient voir si la fréquence de ces marqueurs génétiques changeait de manière à suggérer une adaptation aux conditions de sécheresse.

L'analyse a révélé que beaucoup de SNPs montraient des signes de sélection positive pendant la sécheresse. Ça veut dire que certains traits génétiques qui aidaient les plantes à survivre devenaient plus communs dans la population. Dans la plupart des cas, la capacité des populations à s'adapter variait, certaines montrant de fortes augmentations de traits résistants à la sécheresse tandis que d'autres non.

#Récupération Après la Sécheresse

Après la sécheresse, les chercheurs ont voulu comprendre si les populations de plantes s'étaient rétablies et si cette récupération était due aux changements génétiques qu'ils avaient observés. En poursuivant leurs études démographiques de 2015 à 2018, ils ont recueilli plus d'infos sur les taux de survie et la croissance durant la période de récupération.

Ils ont trouvé que beaucoup de populations se sont bien rétablies, la plupart montrant des taux de croissance supérieurs à ce qu'il faut pour maintenir leurs nombres. Cependant, la récupération n'était pas uniforme ; certaines populations ont bien rebondi, tandis que d'autres ont eu du mal ou ont même fait face à une extinction locale.

Les chercheurs ont découvert que les populations qui avaient montré une évolution génétique plus rapide pendant la sécheresse étaient aussi plus susceptibles de montrer une plus grande récupération par la suite. Cette connexion suggère que la capacité de ces plantes à s'adapter rapidement aux stress qu'elles ont affrontés était cruciale pour les aider à rebondir.

#Facteurs Écologiques vs. Sauvetage Évolutif

Bien que la fin de la sécheresse ait joué un rôle dans la récupération de ces populations de plantes, les chercheurs ont aussi testé si des facteurs environnementaux, comme les changements de pluie et de température, influençaient la croissance des populations. Ils n'ont trouvé aucune corrélation forte entre les taux de récupération et ces conditions climatiques post-sécheresse, suggérant que juste avoir un meilleur temps ne garantissait pas un retour réussi.

De plus, ils ont écarté l'idée que les populations qui avaient le plus baissé se rétabliraient naturellement plus vite. Ça veut dire que la récupération était probablement plus liée à l'adaptabilité génétique des populations plutôt qu'à de simples facteurs écologiques.

#Conclusion

En conclusion, la recherche a montré tous les éléments nécessaires pour le sauvetage évolutif dans les populations de fleurs de singe écarlate. Les plantes ont décliné pendant la sécheresse sévère, ont montré des signes d'évolution génétique rapide, et cette évolution était cruciale pour leur récupération. Les populations avec une plus grande diversité génétique aux SNPs liés à la sécheresse avant la sécheresse étaient mieux à même de se rétablir après que la sécheresse se soit terminée.

Cette étude met en avant le rôle de la variation génétique pour aider les populations de plantes à survivre aux effets du changement climatique. Avec les stress climatiques qui deviennent de plus en plus communs, comprendre comment les espèces peuvent s'adapter par une évolution rapide est essentiel pour les efforts de conservation. Les recherches futures seront cruciales pour déterminer comment des processus similaires pourraient se dérouler chez d'autres plantes et animaux, surtout ceux qui sont déjà en danger et qui ont une diversité génétique plus faible. Les résultats suggèrent que le sauvetage évolutif pourrait aider les populations à s'adapter aux extrêmes climatiques futurs, contribuant ainsi à leur survie sur le long terme.