La diversité des forêts en rétablissement est due à la dispersion des graines des animaux frugivores.
Jorge Isla discute de son article : «Dispersion des graines à médiation animale et configuration démo-générique à travers les gradients de colonisation végétale.»
Arrière-plan
Des changements importants dans le paysage, tels que l’abandon rural ou la protection des espaces naturels, créent un nouveau contexte écologique pour la formation et la régénération des zones forestières. L’importance des interactions mutualistes entre plantes et animaux dans les écosystèmes est reconnue, mais nous manquons d’une compréhension globale de leur rôle au cours des processus de colonisation et d’expansion. Une interaction plante-animal emblématique est la dispersion des graines par les animaux frugivores. En se nourrissant de fruits, ces animaux transportent des graines de plantes vers de nouveaux endroits, permettant ainsi la régénération et l’expansion des populations naturelles. En fonction des modes d’alimentation et de déplacement des animaux, le schéma spatial de dispersion des graines (pluie des graines) peut provenir de quelques plantes individuelles ou de plusieurs plantes individuelles.
Cependant, une menace plane sur ces populations végétales en expansion. L’expansion rapide de l’aire de répartition d’une espèce peut entraîner une perte de diversité pour les populations naturelles. Cela est dû à effets fondateurs; lorsqu’un petit groupe d’individus se sépare de la population source et fonde une nouvelle population. Nous avons pensé que la dispersion des graines, médiée par les animaux frugivores, pourrait contribuer à atténuer cette perte de diversité. L’exploration des schémas de pluie et de graines d’un point de vue maternel nous aidera à comprendre le rôle des interactions plantes-animaux dans la détermination de la composition et de la diversité des futures forêts.
L’étude
Nous nous sommes concentrés sur un gradient d’expansion démographique d’un type de genévrier, Juniperus phoeniceadans la réserve biologique de Doñana (Espagne).
Pendant deux ans, nous avons échantillonné la pluie de graines dans trois peuplements le long de ce gradient d’expansion. De plus, nous savions que la pluie de graines générée par les frugivores peut être structurée en fonction des microhabitats que les animaux choisissent ou évitent pour se nourrir, se percher ou se protéger. Pour cette raison, nous avons échantillonné la pluie de graines sous cinq microhabitats différents : pins, genévriers, arbustes à fruits charnus, arbustes à fruits secs et sols ouverts. L’échantillonnage a été réalisé dans trois peuplements du gradient de maturité : peuplement mature, peuplement de maturité intermédiaire et peuplement avant de colonisation.
Nous avons utilisé des techniques de codage-barres ADN pour identifier les espèces qui se nourrissaient de J. phoenicea fruits et dispersé ses graines. De plus, nous avons génotypé l’endocarpe des graines dispersées trouvées dans les échantillons. Ce tissu provient entièrement de l’arbre mère, qui produit la graine, permettant de déterminer si deux graines dispersées proviennent de la même mère. Grâce à cette technique moléculaire, nous avons pu identifier la composition maternelle de la pluie de graines dans tous les microhabitats et le long du gradient d’expansion.
Nous avons été absolument ravis de découvrir que le service de dispersion des graines était tout aussi efficace sur l’ensemble du gradient d’expansion ! Cela signifie que la dispersion des graines est tout aussi efficace dans les fronts de population en progression (faible densité de genévrier) que dans les forêts matures (forte densité de genévrier). De plus, comme nous l’avions soupçonné, les frugivores choisissaient sélectivement certains microhabitats où la pluie de graines était plus dense, comme les pins pour se percher et les genévriers pour se nourrir.
Comme nous le savions grâce à des études antérieures, l’assemblage d’animaux qui se dispersaient Juniperus phoenicea les graines étaient fonctionnellement très diverses. Cet assemblage était fortement dominé par le principal disperseur, la grive musicienne (Grive philomélos), mais était également composé de mammifères généralistes et de plusieurs espèces d’oiseaux de taille moyenne et petite. Cependant, ce que nous ignorions jusqu’à présent, c’est l’énorme potentiel de ces espèces à ajouter constamment de nouvelles descendances maternelles à la pluie de graines. Autrement dit, grâce à leur comportement généralisé, se nourrissant d’une multitude d’arbres différents et dispersant leurs graines dans des microhabitats préférés, les frugivores ont généré une pluie de graines riche et maternellement diversifiée tout au long du gradient.
Grâce à l’application et à la combinaison de techniques moléculaires pour l’étude des mutualismes plantes-animaux, notre étude révèle le grand potentiel des frugivores pour favoriser l’expansion des populations en assurant la diversité des pluies de graines et, par conséquent, des futures forêts. De plus, nos résultats soulignent l’importance des approches et stratégies de conservation axées sur la préservation et la protection des interactions plantes-animaux qui soutiennent les processus naturels de colonisation.
