Changement de phénotypes entiers avec aridité et richesse fonctionnelle |
Camila MedeirosUniversité de Californie, Los Angeles, discute de son article: Simplification des réseaux de traits de plantes ligneuses parmi les communautés le long d’un gradient d’aridité climatique
Motivation
Les plantes sont extrêmement diverses entre les régions, même dans des écosystèmes spécifiques et zoomant sur les plantes individuelles, on trouve une grande diversité parmi leurs traits. La variation de toutes sortes de traits peut jouer un rôle dans la spécialisation des plantes dans l’environnement, c’est-à-dire celles qui représentent différents organes végétaux (feuilles, tige, racines), niveaux d’organisation (dimensions, structure, anatomie, composition nutritive) et fonctions (de la photosynthèse à la tolérance à la sécheresse).
Inspirés par l’utilisation de l’analyse des réseaux au cours des dernières décennies pour fournir des informations sur l’organisation du système, des gènes aux réseaux alimentaires en passant par l’infrastructure de transport aux groupes sociaux, les écologistes des plantes ont commencé à utiliser cette approche pour fournir de nouvelles réponses aux questions de longue date sur l’adaptation des plantes entières et comment les communautés divergent dans leurs phénotypes. Dans les réseaux de traits, les traits sont visualisés sous forme de nœuds et de relations statistiques sur les traits de trait comme connexions d’un réseau.
Notre étude
La province floristique de Biodiverse California, CAFP, est un système infiniment éclairant pour examiner les changements dans l’architecture du réseau de caractères à travers un gradient climatique. Le travail est urgent parce que bon nombre de ces écosystèmes sont menacés par les humains (c’est-à-dire la déforestation, la conversion des terres) et les perturbations naturelles (c’est-à-dire, des événements de sécheresse sévères, des incendies).
Pour chaque écosystème du CAFP, nous avons créé des réseaux d’interrelations entre un large éventail de traits mesurés pour les espèces les plus abondantes de chaque écosystème. À partir de ces réseaux, nous avons extrait des indices de complexité et de connectivité du réseau et testé leur relation avec l’aridité climatique, la productivité des écosystèmes et la diversité. Enfin, nous nous sommes concentrés sur la façon dont les traits eux-mêmes variaient dans leurs rôles au sein de ces réseaux de traits. Nous avons émis l’hypothèse que les traits liés à plus de traits seraient ceux qui ont tendance à varier moins à l’autre, car ils aideraient à maintenir la «stabilité» des réseaux.
Résultats et perspectives
Conformément à nos hypothèses, dans toutes les communautés d’ARD à humide, l’architecture du réseau variait de moins à plus interconnectée et complexe. De plus, en se concentrant sur les traits dans les réseaux, les traits avec moins de variation entre les espèces étaient plus interconnectés.
Nous avons trouvé une forte réactivité de l’architecture du réseau de traits de plantes au climat à travers ces communautés qui s’étendent sur un gradient d’aridité prononcé. Ce travail fournit une preuve qu’un large éventail de traits se déplace ensemble lors de la comparaison des communautés. Les communautés dans des environnements plus arides ont montré un degré inférieur d’intégration phénotypique (c.-à-d. La connectivité et la complexité), conformément à une différenciation de niche moindre. Notre étude met en évidence les voies d’utilisation des réseaux de traits pour clarifier l’adaptation environnementale des plantes et les associations de traits qui influenceraient les distributions des espèces, l’assemblage communautaire et la résilience des écosystèmes sous le climat changeant.