La facilitation des pollinisateurs entre congénères floralement contrastés s’étend jusqu’aux modèles de cooccurrence régionaux |

LISTE PRÉSENTÉE DU PRIX HARPER 2025 : Au cours des deux prochaines semaines, nous présenterons les articles présélectionnés pour le Prix ​​Harper 2025. Le Prix ​​Harper est un prix annuel récompensant le meilleur article de recherche en début de carrière publié dans Journal d’écologie. « de Xuening Zhang »La facilitation des pollinisateurs entre congénères floralement contrastés s’étend jusqu’aux modèles de cooccurrence régionaux‘ est l’un des présélectionnés pour le prix.

À propos du papier:

Quel est le sujet de votre article présélectionné et à quoi cherchez-vous à répondre avec votre recherche ?

Alors que les interactions facilitatrices ont progressivement modifié notre compréhension de l’écologie des communautés locales, une perspective historiquement dominée par la compétition et la prédation, on sait peu de choses sur l’impact potentiel à grande échelle des interactions facilitatrices dans l’espace et dans le temps sur la codistribution des espèces. Mon article a tiré parti d’une paire de plantes congénères localement abondantes, Bidens feuillus et B. cernua (Asteraceae), pour tester si la facilitation permettait de prédire leurs cooccurrences dans l’espace. Bidens feuillu est une espèce adventice, visuellement discrète, qui a perdu au cours de l’évolution ses fleurons ligulés en forme de pétales, le principal organe d’affichage visuel des Astéracées. B. cernua est un congénère étroitement apparenté avec des étalages de fleurs ligulées bien visibles. Nous avons d’abord établi cette cooccurrence avec B. cernua augmentation de la visite des pollinisateurs et production de graines viables de B. feuillu à la fois dans les populations naturelles et dans des expériences contrôlées dans des jardins communs. Nous avons ensuite découvert, de manière surprenante, que cette forte facilitation était associée à une cooccurrence entre ces deux espèces beaucoup plus fréquente que ne le prédisait le hasard. De plus, au niveau du genre, B. feuillu-comme Bidens spp. qui ont également perdu leurs rayons au cours de l’évolution, coexistent plus fréquemment avec B. cernua-espèce semblable à des fleurs ligulées bien visibles. Cette codistribution agrégative entre des espèces étroitement apparentées de formes florales contrastées s’explique mieux par la facilitation, et non par d’autres hypothèses alternatives, suggérant que les interactions indirectes plante-plante peuvent être un puissant moteur de distribution d’espèces à grande échelle.

Exemples de deux communautés mixtes de co-occurrence B. feuillu et B. cernua inclus dans l’étude (Crédit : X.Zhang).

Avez-vous été surpris par quelque chose en travaillant dessus ? Avez-vous eu des défis à surmonter ?

En fait, la principale surprise est venue de notre solution créative au principal défi de notre projet. Pour tester si la facilitation, ou toute interaction écologique indirecte, avait un impact sur la codistribution des espèces, nous savions qu’une principale hypothèse alternative que nous devions tester était de savoir si les préférences partagées en matière d’habitat conduisaient également à l’agrégation des espèces. Nous n’étions pas satisfaits des outils dont nous disposions ou des méthodes employées sur le terrain si nous voulions mesurer la « niche » nébuleuse de nos deux espèces focales. Ainsi, plutôt que de tester empiriquement cette hypothèse alternative en utilisant des données imparfaites, nous l’avons testée en raisonnant à partir des premiers principes et en exposant toutes ses prédictions. Nous avons réalisé que les préférences d’habitat partagé prédiraient que si l’espèce A partageait le même habitat que B, et B que C, alors, par la nature transitive de l’égalité, A partageait le même habitat que – et co-occupait donc fréquemment avec – C. Dans notre système, nous avons constaté que ce n’était pas vrai. Au lieu de cela, la facilitation des pollinisateurs, probablement via l’effet fleur magnétique, était le mécanisme qui expliquait toutes les codistributions d’espèces observées au niveau du genre. En revanche, les autres hypothèses alternatives n’expliquaient que certaines observations, tout en en contredisant d’autres.

Grâce à ce projet, j’ai également découvert le statut complexe et délicat de la propriété foncière et comment, en tant qu’écologistes, nous devrions y accéder. Les transects que j’ai étudiés comprenaient des terres qui appartenaient de manière inégale à diverses entités privées et publiques, et le processus de travail avec elles a été une leçon importante en matière de propriété et d’intendance foncière.

Quelle sera la prochaine étape dans ce domaine ?

La facilitation, ou plus largement les interactions mutualistes positives, sont de plus en plus reconnues comme des processus écologiques importants qui façonnent la dynamique communautaire (Bronstein 2026). Alors que la littérature sur ce sujet connaît une expansion exponentielle, nous commençons tout juste à aborder les questions de l’impact à grande échelle de telles interactions sur la structuration des modèles de communautés régionales à travers l’espace et sur l’évolution des résultats au fil du temps. De même, le domaine de l’écologie des pollinisateurs a tenté de se réinventer en tant que science plus prédictive (Peralta et al. 2024). Ces efforts ont été menés par des approches de modélisation et théoriques, laissant de nombreuses possibilités de tests empiriques de ces prédictions. Je vois les prochaines étapes de ce domaine adopter une approche à deux volets, synthétisant simultanément le corpus accumulé d’études sur la littérature sur le mutualisme (ou la facilitation) dans des cadres plus conceptuels, tout en générant des données empiriques à grande échelle qui testent les prédictions des modèles existants sur les interactions plantes-pollinisateurs dans le contexte de conditions environnementales changeantes et de voisinage floral.

Quels sont les impacts ou implications plus larges de votre recherche sur les politiques ou la pratique ?

Nous avons montré que les relations facilitatrices entre les plantes sont non seulement répandues dans la nature, mais qu’elles ont également un impact critique sur la répartition de toute espèce à grande échelle régionale. Cela devrait inspirer une réflexion plus intégrative lorsque nous essayons de conserver les espèces dans leurs populations naturelles au-delà de la simple considération de leurs interactions avec leur environnement abiotique et leurs pollinisateurs et herbivores : les interactions indirectes avec leurs voisines florales ont-elles un impact sur le résultat des interactions directes entre les plantes et leurs insectes mutualistes ou antagonistes ? Nous avons également montré que pour répondre à des questions à cette échelle, nous avions besoin de données à une échelle proportionnelle pour étayer des hypothèses alternatives. Nous espérons que la découverte conceptuelle selon laquelle les interactions facilitantes plante-plante peuvent avoir un impact important sur la répartition des espèces à grande échelle, ainsi que nos approches, devraient éclairer les politiques et les pratiques concernant la conservation des espèces.

À propos de l’auteur :

Comment en êtes-vous arrivé à l’écologie ?

J’ai commencé à travailler dans des laboratoires de recherche dès la première année d’université et j’ai évolué dans de nombreux laboratoires couvrant un large éventail de spécialités de recherche, de la génétique moléculaire à la microbiologie en passant par les méthodes comparatives phylogénétiques. Après réflexion, j’ai réalisé que le fil conducteur de mes nombreux intérêts de recherche dans différents laboratoires était la manière dont les interactions écologiques façonnent les résultats de l’évolution à tous les niveaux de l’organisation biologique. Une fois diplômée de cette phase initiale de « magasinage de disciplines », je me suis engagée dans l’écologie.

Quel est votre poste actuel ?

Je suis actuellement doctorant. candidat au Département d’écologie et de biologie évolutive.

Avez-vous poursuivi les recherches sur lesquelles porte votre article ?

Oui! Cet article a révélé que les interactions facilitatrices entre les plantes peuvent avoir un impact à grande échelle dans l’espace, et j’étais curieux de voir si une telle interaction pouvait également avoir un impact sur la sélection des traits et la divergence des populations au fil du temps. Je collecte des données sur l’évolution et la sélection sur les mêmes populations que celles que j’ai utilisées dans cet article depuis trois ans, et j’explore actuellement si la cooccurrence avec un voisin floral facilitateur remodèle la sélection sur les caractères floraux ou autres.

Quel conseil donneriez-vous à quelqu’un dans votre domaine ?

Je trouve qu’il peut être gratifiant de cultiver intentionnellement de vastes intérêts conceptuels au-delà de son propre système et de ses propres questions. L’étude de l’écologie porte essentiellement sur les liens entre les organismes vivants et leurs environnements, et pour établir au mieux de tels liens, il faut disposer d’une bibliothèque permanente de connaissances sur des sujets distincts avec lesquels se connecter. Passer du temps avec de la littérature éloignée de son programme de recherche principal peut sembler une façon indulgente de passer notre temps précieux, mais je crois fermement que c’est ce qui fait un grand érudit.

Articles référencés :

Bronstein, JL (2025). L’étude du mutualisme, passé, présent et futur. Le naturaliste américain. https://doi.org/10.1086/738330

Peralta, G., CaraDonna, PJ, Rakosy, D., Fründ, J., Tudanca, MPP, Dormann, CF, Burkle, LA, Kaiser-Bunbury, CN, Knight, TM, Resasco, J., Winfree, R., Blüthgen, N., Castillo, WJ et Vázquez, DP (2024). Prédire les interactions plantes-pollinisateurs : concepts, méthodes et défis. Tendances en écologie et évolution, 39(5), 494-505. https://doi.org/10.1016/j.tree.2023.12.005