L'épanouissante flore de la région du Cap grâce à la diversité du sol
La région du Cap dans le sud-ouest de l'Afrique a longtemps été considérée comme une terre où la végétation et les fleurs s'épanouissent; une équipe internationale de chercheurs financés par l'UE en ont découvert la raison. Selon l'équipe de scientifiques originaires d'Allemagne, d'Afrique du Sud, du Royaume-Uni et des États-Unis, il semblerait que cette remarquable diversité soit le résultat d'une grande variété de sols présents dans la région. Publiée dans la revue Systematic Biology, l'étude, soutenue par le projet HOTSPOTS («Understanding and conserving Earth biodiversity hotspots»), et partiellement financée dans le cadre du domaine thématique des Actions Marie Curie du sixième programme-cadre (6e PC), met en évidence l'échelle de la flore du Cap. Abriter plus de 9 000 différents types de plantes est une caractéristique remarquable pour une si petite région, notamment car, dans le cas de l'Allemagne par exemple, un pays quatre fois plus grand, on ne retrouve que 3 300 espèces végétales. La région du Cap peut également se féliciter d'être constituée d'environ 70% des plantes originaires de cette région. Les scientifiques se sont longtemps interrogés sur les raisons de cette diversité végétale et ont émis plusieurs explications possibles. «Les raisons les plus acceptées sont que cette diversité résulte d'une grande variété de sols ou de l'adaptation de pollinisateurs. Cela signifie que de nombreuses espèces végétales se sont spécialisées dans des pollinisateurs différents, tels que certains insectes. Le pollen ne leur est distribué qu'à eux», explique le chercheur principal Dr Jan Schnitzler du Centre de recherche sur le climat et la biodiversité (BiK-F) à Francfort, en Allemagne. L'équipe a testé ces théories en menant des analyses génétiques des espèces végétales de la région. Ils ont étudié près de 470 espèces de plantes indigènes appartenant à 3 des 7 plus grandes familles végétales de la région. En établissant l'arbre généalogique à l'aide de données génétiques moléculaires et en les corrélant aux informations sur l'écologie végétale et la géographie de l'habitat, l'équipe a pu établir la diversification des espèces végétales. L'étude s'est concentrée sur les comparaisons entre espèces voisines afin d'évaluer l'impact des autres facteurs sur la spéciation. Les résultats ont montré qu'en effet, des changements de types de sol étaient la principale cause de spéciation pour la majorité des plantes. «La région du Cap comprend de nombreux différents types de sol sur un espace relativement petit, ce qui s'est avéré être très important pour le développement de la diversité végétale», explique le Dr Jan Schnitzer. «La raison est que probablement les espèces apparentées sont forcées de développer des adaptations face aux circonstances. Ce qui est surprenant pour nous est que la spécialisation du pollinisateur n'est pas un facteur général qui stimule la radiation à cet endroit.» La recherche indique que la diversité végétale n'est pas le résultat de la radiation rapide déclenchée par les changements climatiques. Plutôt, cette diversité provient d'un processus continu qui s'est déroulé au cours d'une longue période de temps. Il semblerait également que la stabilité climatique relative dans le Cap pourrait être la raison à l'origine des taux faibles d'extinction, comparée à l'Europe où de nombreuses plantes ont été supprimées découlant de plusieurs âges de glace. Les résultats contredisent également les études antérieures qui montrent que les syndromes de pollinisation pour des plantes telles que les orchidées présentent un degré élevé de conservatisme phylogénétique. Cette combinaison de conditions environnementales complexes associées à une stabilité climatique relative est la raison qui a mené à une spéciation et/ou des taux d'extinction faibles résultant en l'épanouissement végétal actuel dans cette région. Le projet HOTSPOTS met en évidence les 25 réservoirs de biodiversité les plus riches au monde mais menacés afin de mieux connaître et comprendre ces régions; la dynamique de la biodiversité dans ces régions et les impacts écologiques de la perte de biodiversité prévue sont encore mal compris. Ces régions ont été choisies sur la base de la richesse des espèces de vertébrés et de plantes, l'endémisme et sur le poids de la menace qui pèse sur elles. Un consortium de partenaires travailleront sur l'application des approches moléculaires, bioinformatiques et sur le terrain pour mettre en évidence plantes et animaux; HOTSPOTS formera une nouvelle génération de biologistes multidisciplinaire sur des méthodes sophistiquées d'analyse de l'évolution, l'écologie et la préservation. Le paradoxe de la biodiversité est que pendant que la biodiversité terrestre est menacée par les activités de l'homme, ce dernier dépend de l'utilisation durable de cette biodiversité. Jan Schnitzler explique comment les futurs travaux de recherche sur cette étude pourraient s'appuyer sur ces résultats. «Il nous reste à tester si ce grand nombre de types de sol serait la cause principale de la radiation des espèces végétales dans d'autres régions.» Ainsi, l'intérêt pourrait se tourner vers d'autres régions au climat similaire au Cap, telles que le bassin méditerranéen, la Californie et l'Australie du sud-ouest.Pour de plus amples informations, consulter: Biodiversity and Climate Research Centre, (BiK-F): http://www.bik-f.de/root/index.php?page_id=57&PHPSESSID=n9d21l4jmkl4rmdcevggbeke1t1mc8e1
Pays
Allemagne, Royaume-Uni, États-Unis, Afrique du Sud