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Comment la dissémination des graines influence les populations insulaires de plantes

Les plantes sont normalement fixées en un endroit et la dissémination de leurs graines dépend de divers agents biologiques et non biologiques tels que les animaux, les oiseaux, les vents et les courants océaniques. Les schémas de dissémination des graines sont donc largement déterminés par le mécanisme de dispersion, ce qui a d'importantes conséquences sur les populations de plantes et d'animaux.
Comment la dissémination des graines influence les populations insulaires de plantes
Des chercheurs travaillant dans le cadre du projet SEEDS (Closing the seed-dispersal loop: How does seed-dispersal affect plant population structure at the global, regional and local scales?), financé par l'UE, ont étudié comment les graines sont disséminées sur des distances courtes et longues et comment cette dispersion affecte la capacité des plantes à coloniser de nouveaux habitats.

«Les caractéristiques des plantes européennes ont été comparées à celles des Açores, un archipel de 9 îles volcaniques situé à environ 1 360 km à l'ouest du Portugal. L'objectif était de déterminer quel est l'agent privilégié par les plantes pour coloniser ces îles éloignées de l'Atlantique nord», déclare le coordinateur du projet, le Dr Ruben Heleno.

Le projet s'est intéressé à plusieurs questions importantes, comme de savoir si la forme des graines permet de savoir comment elles sont transportées dans la nature, ainsi que la détermination des mécanismes les plus efficaces utilisés par les graines pour coloniser les îles.

«Nous avons déterminé que seules les plantes européennes adaptées à une dispersion via les courants océaniques ont été favorisées au cours de la colonisation des Açores, alors que les plantes disséminées par le vent ont subi une sélection négative», explique le Dr Heleno. Cette découverte a contribué à réfuter la croyance établie selon laquelle les évènements de dispersion sont essentiellement déterminés par les caractéristiques des graines, ce qui a conduit à la conclusion que de nombreuses îles ont en fait été colonisées par des processus aléatoires et non normalisés.

Une étude des quinze espèces natives de plantes à fruits charnus a révélé que seule Corema alba, communément appelée camarine à fruits blancs, et les genévriers, présentent un potentiel de dispersion par les courants océaniques. Selon le Dr Heleno: «Pour leur dissémination sur de longues distances, les 13 autres espèces dépendent probablement des oiseaux.»

Les scientifiques ont également étudié l'importance relative du transport interne des graines dans l'intestin des oiseaux (endozoochorie) et de l'adhésion externe des graines sur les oiseaux (épizoochorie). Même si ces deux mécanismes peuvent être importants, ils ont établi que le premier est 85 fois plus répandu que le deuxième. Sans surprise, l'étude a également révélé qu'il est indispensable de constituer un échantillonnage adapté pour saisir la complexité inhérente de ces réseaux d'interactions entre espèces.

De plus, le Dr Heleno et ses collègues ont établi que de nombreux oiseaux, même ceux qui ne sont pas des consommateurs spécialisés de nectar, transportaient sur leur bec le pollen de nombreuses espèces de plantes. On a estimé que la consommation non spécialisée des ressources en fleurs est une adaptation importante pour survivre dans des habitats insulaires simplifiés, et qu'elle constitue également une stratégie pour tirer parti de ressources sous-exploitées sur les continents.

En outre, les chercheurs ont découvert que dans les îles Galápagos, au large de l'Équateur en Amérique du sud, la réduction des services de dissémination des graines dépend de la nature des espèces éteintes, et également de la diversité et de l'abondance des disséminateurs qui subsistent. Cependant, il a été démontré pour la première fois que la perte de diversité des disséminateurs (le nombre d'espèces) et leur abondance (le nombre d'individus) ont toutes deux un impact négatif et des effets synergiques sur la dégradation du service de dissémination des graines.

Les résultats de SEEDS ont été utilisés par les autorités du parc national des îles Galápagos afin d'appuyer leurs efforts de conservation en aidant à hiérarchiser la conservation des espèces clés. Certains outils pratiques ont été développés, en particulier un «Guide des graines aux Galápagos» qui sera utilisé par l'agriculture et les autorités sanitaires responsables de la biosécurité de ces îles. Un autre résultat très positif du projet a consisté à apporter une formation de haut niveau à des étudiants.

Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Dissémination des graines, SEEDS, Açores, colonisation, fonctions de l'écosystème, épizoochorie, Corema alba, Îles Galápagos