L'influence du climat sur les traits des plantes en Europe
Une étude révèle comment le climat influence les traits des plantes dans différentes régions d'Europe.
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Table des matières
Les actions humaines nuisent aux habitats naturels et provoquent le changement climatique, ce qui, à son tour, impacte la diversité de la vie sur Terre et le fonctionnement des écosystèmes. Pour y remédier, les scientifiques s'intéressent aux traits de différentes espèces. Ces traits peuvent nous aider à comprendre comment les espèces prospèrent et comment les changements dans le nombre d'espèces peuvent affecter les services écosystémiques.
Beaucoup de chercheurs s'intéressent maintenant à l'étude de ces traits, car ça peut nous aider à mieux comprendre l'écologie et l'évolution. Cependant, mesurer ces traits peut coûter cher et prendre du temps. Du coup, les scientifiques utilisent souvent des données existantes provenant de bases de données sur les traits plutôt que de collecter de nouvelles données pour chaque étude.
Au fil des ans, de nombreuses bases de données ont été créées pour stocker des informations sur les traits. Certaines bases se concentrent sur des traits spécifiques, tandis que d'autres couvrent un large éventail de traits dans différentes régions. Par exemple, il existe des bases de données pour les plantes de zones spécifiques, comme la flore allemande ou celle de la région méditerranéenne. La plus grande base de données, TRY, combine des données de nombreuses autres sources pour fournir des informations complètes sur divers traits à travers le monde.
Variation des traits
Quand les scientifiques étudient les traits, ils constatent généralement que les différences entre les espèces (variation interspécifique) sont beaucoup plus grandes que celles au sein de la même espèce (variation intra-spécifique). C'est un point essentiel lorsque les chercheurs utilisent des données moyennes pour chaque espèce. Alors que certaines études confirment que la variation intra-spécifique est généralement plus petite, d'autres montrent qu'elle peut quand même être significative.
La variation intra-spécifique des traits peut provenir de différences génétiques, de facteurs environnementaux, ou des deux. Certains traits sont plus flexibles que d'autres. Par exemple, les traits liés à la manière dont les plantes acquièrent des ressources peuvent montrer beaucoup de variation, tandis que des traits comme la masse des graines peuvent ne pas changer autant.
Facteurs environnementaux
Les différences de traits entre les espèces sont souvent liées à des conditions environnementales comme le climat et les types de sol. Cependant, l'impact de ces conditions sur la variation intra-spécifique des traits n'est pas aussi largement étudié. C'est important, surtout dans les études utilisant de grandes bases de données qui incluent des données de différentes régions avec des conditions environnementales variées. Si les conditions environnementales diffèrent considérablement entre les régions, les traits mesurés dans d'autres zones peuvent ne pas représenter avec précision les espèces de la zone étudiée.
Objectif de l'étude
Cette étude visait à voir si la variation intra-spécifique des traits entraîne des différences significatives dans les valeurs des traits entre deux régions d'Europe avec des climats différents. Nous avons comparé les données sur les traits de l'Écorégion Pannonienne avec des données du Nord-Ouest de l'Europe pour les mêmes espèces. En regardant des traits spécifiques, nous espérions comprendre dans quelle mesure ces traits diffèrent entre les deux régions.
Méthodes
Nous avons utilisé une liste de contrôle de la Base de données Pannonienne des Traits de Plantes pour créer des échantillons appariés, comparant les données sur les traits pour les mêmes espèces provenant des deux bases. Nous nous sommes concentrés sur plusieurs traits, notamment la masse de mille graines, l'indice de persistance de la banque de graines, la surface de la feuille, la teneur en matière sèche des feuilles, la Surface Foliaire Spécifique et la masse sèche des feuilles.
Les données pour ces traits ont été obtenues à partir de la base de données LEDA. Nous avons uniquement inclus des mesures marquées comme "mesure réelle" pour garantir l'exactitude. Nous avons également dû filtrer certaines données pour nous assurer que nous comparions des enregistrements similaires.
Nous avons ensuite analysé les données à l'aide de tests statistiques pour voir s'il y avait des différences significatives entre les deux bases de données.
Résultats
Notre analyse a montré que les valeurs des traits pour certaines caractéristiques différaient significativement entre les espèces du Nord-Ouest de l'Europe et de l'Écorégion Pannonienne. Ces résultats suggèrent que la variation intra-spécifique des traits peut varier grandement entre les régions pour certains traits.
Nous avons constaté que les valeurs de masse de mille graines pour les espèces dans l'Écorégion Pannonienne étaient significativement plus basses par rapport aux mêmes espèces du Nord-Ouest de l'Europe. Cela indique que dans l'Écorégion Pannonienne, ces espèces ont tendance à produire des graines plus petites par rapport à celles du Nord-Ouest de l'Europe. Certaines études suggèrent que la masse des graines peut diminuer à mesure que des conditions comme l'aridité et la variabilité des précipitations augmentent.
Étant donné le climat sec de l'Écorégion Pannonienne, la tendance observée vers une masse de graines plus faible peut être liée à ces conditions plus dures. Bien que certaines études suggèrent que les environnements plus secs encouragent des graines plus grandes, nos résultats indiquent que les espèces de cette région particulière produisent des graines plus petites.
Indice de persistance de la banque de graines
Nous avons également constaté une différence significative dans l'indice de persistance de la banque de graines entre les régions. Les différences de persistance peuvent être liées au nombre d'enregistrements de données pour chaque espèce, car plus de points de données mènent généralement à des résultats plus fiables. Dans la région du Nord-Ouest de l'Europe, où il est peut-être plus facile d'observer des graines persistantes par rapport à des graines plus transitoires, cela peut fausser les résultats.
De plus, le climat peut impacter la viabilité et la persistance des graines. Dans des conditions plus humides, certaines banques de graines tendent à voir une diminution de viabilité, souvent à cause de facteurs comme les pathogènes. Cela pourrait expliquer la divergence dans la persistance des banques de graines observée entre les deux régions.
Traits des feuilles
En ce qui concerne les traits des feuilles, nous avons trouvé que les plantes des climats plus secs ont généralement des feuilles plus épaisses, une surface foliaire spécifique plus faible, et une teneur en matière sèche des feuilles plus élevée. Ces traits aident les plantes à survivre dans des conditions difficiles en améliorant leur efficacité en eau.
Bien que nous n'ayons pas trouvé de différence significative dans la surface des feuilles entre les espèces des deux régions, certaines études suggèrent que la disponibilité en eau peut influencer la taille des feuilles. L'absence de différences dans la surface des feuilles et la masse sèche des feuilles entre les deux bases de données suggère que la taille des feuilles pourrait être moins importante pour déterminer les interactions des plantes avec l'environnement que d'autres facteurs.
Conclusion
Nos résultats montrent clairement que les différences climatiques peuvent créer des variations significatives dans les traits entre les espèces. Donc, comprendre d'où viennent les données est crucial quand on analyse les traits.
Comme nous avons observé des différences marquées dans des traits comme la masse des graines et la surface foliaire spécifique en fonction des facteurs climatiques, il est essentiel que les études futures portant sur ces traits dans l'Écorégion Pannonienne utilisent des bases de données locales. Cela garantira des comparaisons et des analyses plus précises et fiables.
En résumé, en examinant de près ces traits et leur variabilité entre les régions, nous comprenons mieux comment le climat impacte les espèces végétales et leurs fonctions, ce qui mène à des stratégies de conservation et écologiques plus informées.
Titre: Origin of plant trait data matters: Shared species of Northwestern Europe and the Pannonian Ecoregion have different trait values in the two regions
Résumé: Trait-based ecology considerably increased our comprehension of various fields related to ecology and evolution. As measuring traits can be time-consuming and costly, analyses regularly gather trait data from databases instead of carrying out new measurements. However, intraspecific trait variability can cause considerable differences between the trait values of different population and regions. Here we evaluated whether intraspecific trait variability causes considerable differences in trait values measured in two different regions of Europe. We tested whether regionally measured trait data from the Pannonian Ecoregion differ from trait data of the same species originating from Northwestern Europe, by comparing data from the Pannonian Database of Plant Traits (PADAPT) and the LEDA Traitbase. We evaluated six traits of the same set of species: thousand-seed mass (TSM), seed bank persistence index (SBPI), leaf area (LA), leaf dry matter content (LDMC), specific leaf area (SLA), and leaf dry mass. We found that trait data from the two databases significantly differed for TSM, SBPI, SLA, and LDMC. Our results indicate that the markedly different climate of the two regions can cause substantial intraspecific trait variation, therefore, the geographical origin of trait data matters in trait-based analyses. The findings corroborate the assumption that regionally measured trait data and building regional databases are essential for reliable regional-scale trait-based studies. We conclude that for studies analysing traits in the Pannonian Ecoregion (and possibly in Easter and Central Europe in general), it is advisable to use PADAPT instead of databases compiling data from regions with markedly different climatic conditions.
Auteurs: Judit Sonkoly, P. Torok
Dernière mise à jour: 2024-10-16 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.14.618145
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.14.618145.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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