Xoaquin MoreiraMission Biologique de Galice (CSIC, Espagne), revient sur son article : Les changements globaux de taille des feuilles insulaires suivent la règle des îles, indépendamment de l’herbivore des insectes et du macroclimat.
Ce travail est le fruit d’une collaboration entre 17 institutions réparties sur cinq continents, toutes réunies par un intérêt commun pour la biogéographie insulaire. En combinant des données, des expertises et des travaux de terrain provenant de nombreuses régions du monde, nous avons pu aborder une question simple mais étonnamment négligée : les plantes suivent-elles la même « règle des îles » qui a eu une si grande influence sur l’écologie animale ?
La règle des îles a été proposée pour la première fois pour expliquer comment les animaux changent de taille après avoir colonisé les îles. En termes généraux, il prédit que les petits animaux du continent deviennent souvent plus grands sur les îles – un phénomène connu sous le nom de gigantisme – tandis que les très gros animaux ont tendance à devenir plus petits, voire nains. En conséquence, si vous comparez les populations continentales et insulaires de nombreuses espèces, vous vous attendez à une relation courbe : les petites espèces grossissent, les grandes espèces diminuent et les espèces de taille moyenne changent relativement peu. Cette idée a été testée à de nombreuses reprises chez les mammifères, les reptiles et les oiseaux, et elle est devenue la pierre angulaire de notre réflexion sur l’évolution sur les îles. Pourtant, les plantes ont été largement laissées de côté dans ce débat. Cet écart est important, car les plantes constituent le fondement des écosystèmes insulaires et sont confrontées à bon nombre des mêmes pressions écologiques que les animaux, telles qu’un espace limité, des climats modifiés et des changements chez les herbivores.
L’une des raisons pour lesquelles les plantes ont été négligées est qu’elles n’ont pas de mesure unique et évidente de la « taille corporelle » comme le font les animaux. Ce sont plutôt des organismes modulaires constitués de parties répétées. Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur la taille des feuilles en tant que caractère significatif et comparable. Les feuilles jouent un rôle central dans la façon dont les plantes captent la lumière, gèrent l’eau et se défendent contre les herbivores, et elles varient énormément selon les espèces. En ce sens, la taille des feuilles peut être considérée comme un équivalent de la taille du corps au niveau des organes.
Pour tester si les feuilles des plantes suivent la règle des îles, nous avons examiné la variation de la taille des feuilles chez 48 espèces de plantes provenant de six systèmes insulaires océaniques à travers le monde, en associant chaque espèce insulaire à son homologue continentale. Nous l’avons fait de deux manières complémentaires. Premièrement, nous avons comparé les mêmes espèces poussant sur les îles et sur le continent, ce qui nous a permis de voir comment la taille des feuilles change au sein des espèces après la colonisation des îles. Deuxièmement, nous avons comparé les espèces endémiques des îles – celles que l’on trouve uniquement sur les îles – avec leurs plus proches parents du continent, ce qui permet de capturer des tendances sur des échelles de temps évolutives plus longues. Ensemble, ces approches nous permettent de nous demander si un modèle de type règle insulaire est cohérent à différentes profondeurs de l’histoire de l’évolution. Étant donné que les îles diffèrent des continents par de nombreux facteurs écologiques, nous avons également mesuré les dégâts causés par les insectes sur les feuilles et collecté des données climatiques telles que la température et les précipitations. Cela nous a permis de tester si les différences d’herbivore ou de climat pouvaient expliquer les changements de taille des feuilles entre les îles et le continent.
À première vue, les résultats semblaient suggérer qu’il ne se passait pas grand-chose. En moyenne, les plantes des îles n’avaient pas de feuilles significativement plus grandes ou plus petites que les plantes du continent, que nous examinions la même espèce ou des espèces étroitement apparentées. Toutefois, les moyennes peuvent cacher des tendances importantes. Lorsque nous avons examiné plus attentivement la relation entre la taille des feuilles du continent et la taille des feuilles des îles pour toutes les espèces, une tendance claire est apparue. Nous avons trouvé une relation courbe et non linéaire qui correspond étroitement à la règle des îles. Les espèces à petites feuilles sur le continent avaient tendance à avoir des feuilles plus grandes sur les îles. À mesure que la taille des feuilles du continent augmentait, cet effet insulaire s’affaiblissait et pour les espèces aux feuilles déjà grandes, les populations insulaires présentaient peu de changements. Cette tendance est apparue de manière cohérente dans les deux types de comparaisons, ce qui suggère qu’elle est robuste à toutes les échelles d’évolution. Il est intéressant de noter que ni les insectes herbivores ni le climat n’expliquent cette relation, ce qui indique que d’autres facteurs, tels que des changements dans la compétition, l’utilisation des ressources ou les stratégies de croissance, peuvent être impliqués.
Ensemble, nos résultats montrent que les plantes suivent la règle des îles, du moins en ce qui concerne la taille de leurs feuilles. Il est important de noter que l’augmentation de la taille des feuilles chez les espèces à petites feuilles et la stabilité ou de légères réductions chez les espèces à grandes feuilles s’équilibrent, ce qui explique pourquoi il n’y a pas de différence globale dans la taille moyenne des feuilles entre les plantes insulaires et continentales. Ce travail approfondit notre compréhension des plantes dans le cadre plus large de la biogéographie insulaire et met en évidence comment des règles évolutives simples peuvent s’appliquer à des formes de vie très différentes.