Vous pouvez écouter cette page sous forme de fichier audio.
La rivière Bogotá se jette dans une cascade spectaculaire de 132 mètres connue sous le nom de Salto de Tequendama, au sud-ouest de la ville de Bogotá, en Colombie. A près de 2,000 XNUMX mètres d'altitude, on peut imaginer Humboldt et Bonpland s'essuyer la buée tout en cueillant une minuscule plante aquatique aux feuilles dentelées entre les rochers. Cette plante est maintenant connue sous le nom de Marathrum foeniculaceum et, pour l'œil non averti, peut facilement être confondu avec des algues.
"Nous ne l'avons trouvé qu'une seule fois sur les rochers du Salto de Tequendama, au bord d'un précipice très dangereux de près de 195 mètres", explique le duo de naturalistes. écrit en 1806
Le Salto de Tequendama est le résultat de la poussée et du soulèvement de la croûte terrestre donnant naissance aux Andes dans un processus continu qui a commencé il y a près de 11 millions d'années. Les phytologues savaient que le treuil des Andes était un creuset pour la biodiversité, mais les plantes qui aiment l'eau, comme Marathrum foeniculaceum et son espèce sœur Marathrum utile, resté méconnu. Maintenant, une étude montre comment l'histoire de la plus longue chaîne de montagnes continentale d'Amérique du Sud a déterminé le sort de cette paire de plantes.
Les deux espèces ont divergé il y a environ 17 millions d'années, incapables d'échanger des gènes en raison du blocage de la montée des Andes, des chercheurs de l'Université de Washington rapport in New Phytologist.
Les nouvelles découvertes montrent l'interaction de la biologie et de la géologie, car "les changements dans le paysage entraînent des changements dans l'histoire de ces organismes", explique la biologiste évolutionniste et auteur principal de l'étude, Ana María Bedoya.
De plus, des groupes de la même espèce se sont également séparés, a découvert l'équipe. Population de M. foeniculaceum dans la Sierra Nevada de Santa Marta et dans les bassins de la Magdalena se sont séparés il y a environ 12 millions d'années, tandis que M. utile de ces deux vallées n'ont divergé qu'il y a environ 4 millions d'années.
Les recherches antérieures sur la diversité des plantes andines s'étaient concentrées sur les espèces terrestres. Dans la nouvelle étude, Bedoya et ses collègues ajoutent des informations sur l'évolution des plantes aquatiques dans une zone de grande diversité.
"Les rivières ont été façonnées par les Andes et il y a des plantes que l'on ne trouve que dans les rivières", explique le scientifique. "Pour comprendre comment la flore de la région la plus diversifiée du monde s'est réunie, nous ne pouvons pas ignorer l'eau."
Bedoya s'est rendue dans sa Colombie natale, a navigué et fait du kayak pour recueillir 75 individus de M. foeniculaceum et 40 de M. utile à partir de 21 sites à travers les Andes et la Sierra Nevada de Santa Marta. Bedoya dit que bon nombre de ces collections sont de nouveaux records.
« [Nos collections représentent] plus de 50 % de toutes Marathrum spécimens collectés depuis 1802 », explique-t-elle.
Une partie de la raison pour laquelle ces plantes qui aiment l'eau pourraient être mal représentées dans les herbiers est que la plupart des botanistes n'aiment pas se mouiller les pieds, explique Bedoya en paraphrasant le botaniste suisse Christophe DK Cook.
Et ce n'est pas seulement leur habitat humide qui empêche les chercheurs de les étudier. Bedoya dit que lors de la sélection de ses sites d'étude, elle a choisi de ne pas visiter le Salto de Tequendama, la localité type de M. foeniculaceum, car il est maintenant très pollué. Les choses ne vont pas bien dans le sud non plus. Leur échantillonnage à Boyacá, dans le bassin de l'Orénoque, ne comprenait que deux individus en partie parce que les populations de Marathrum disparaissent rapidement à cause de la construction de centrales hydroélectriques, qui détournent le débit du fleuve.
"L'avenir de ces populations dépend de l'avenir de ces rivières", déclare Bedoya.
Boyacá est également spécial en termes d'ascendance car les individus qu'ils ont collectés sont mélangés, ce qui signifie que leur ADN partage des parties avec les deux espèces des deux bassins du nord : la Sierra Nevada de Santa Marta et Magdalena.
"C'est super intéressant car nous constatons qu'il n'y a pas de flux de gènes entre les bassins et que la dispersion est très limitée, alors la question est de savoir quelle est l'origine de la population de Boyacá ?" s'est demandé Bedoya.
Même lorsque leur échantillonnage était limité, leurs analyses phylogénétiques et leurs probabilités d'héritage associées, montrent que ces hybrides résultent de la fusion des deux lignées ancestrales nordiques, ce que l'on appelle un événement de réticulation.
Le groupe de chercheurs propose deux alternatives pour expliquer l'identité génétique mixte de la population Boyacá. D'une part, il est possible que les graines des populations du nord aient pu être transportées par ce qu'un groupe de géologues ont appelé le portail transandin, une autoroute fluviale qui reliait les bassins de l'Orénoque et de la Magdalena il y a 13 à 4.1 millions d'années. Une autre alternative est que les oiseaux pourraient avoir dispersé les graines collantes des deux espèces.
Bedoya est passionnée par ses recherches et n'hésite pas à se mouiller les pieds. l'eau la transporte dans un passé lointain, celui où les plantes s'aventurent dans de nouveaux territoires.
« Les informations contenues dans l'ADN d'une plante que l'on recueille dans une rivière peuvent nous amener à générer des hypothèses sur la façon dont le paysage était différent dans le passé », dit-elle.
DOCUMENT DE RECHERCHE:
Bedoya, AM, Leaché, AD et Olmstead, RG (2021), soulèvement andin, formation des bassins versants et évolution des plantes vivant dans les écosystèmes aquatiques à débit rapide du nord de l'Amérique du Sud. New Phytologist. Manuscrit d'auteur accepté. https://doi.org/10.1111/nph.17649
