Un changement climatique affectera la croissance des plantes, mais que fera-t-il pour les défenses des plantes ? Liu et ses collègues de l'Université du Henan ont examiné deux plantes et leurs herbivores. L'étude, en Journal d'écologie végétale, examiné comment une espèce indigène et une espèce envahissante diffèrent dans leur réponse au réchauffement. S'ils réagissaient de manière contrastée, les scientifiques pensaient que cela pourrait également affecter l'herbivorie. Ils ont trouvé qu'ils avaient raison et que la hausse des températures a modifié la chimie des feuilles. Ils ont également constaté que les deux plantes réagissaient de manière différente. Leurs découvertes mettent en évidence certains des effets imprévisibles que le réchauffement climatique aura sur la planète.
Alternanthera sessilis est une plante originaire d'Asie du Sud-Est et porte de nombreux noms, y compris joyweed. C'est une plante aquatique qui fournit du fourrage aux abeilles. En revanche, A. philoxéroides, alligatorweed, est une espèce envahissante dans la région. Il crée des tapis denses de végétation dans l'eau, surpassant les autres plantes pour la lumière. Il perturbe également l'écoulement de l'eau, causant des problèmes à la faune. Il a des ennemis naturels.
Litura de Spodoptera est une espèce polyphage, c'est-à-dire qu'elle est heureuse de manger beaucoup de choses (poly = beaucoup, phage = manger). C'est ce qu'on appelle le ver-gris du tabac ou le ver du cotonnier, mais il est aussi heureux de manger d'autres plantes. Cassida piperata - le coléoptère de la tortue - est oligophage, ce qui signifie qu'il ne mange que peu de choses. Liu et ses collègues ont mené des expériences pour voir comment ces herbivores réagissaient lorsque les plantes poussaient dans des conditions plus chaudes.
L'équipe a comparé des plantes cultivées à 2°C par rapport à un échantillon témoin. L'augmentation de la température a réduit l'azote dans A. sessilis feuilles ainsi que l'augmentation de la concentration de flavonoïdes et de phénols. La température plus élevée a également diminué la teneur en azote de l'espèce envahissante A. philoxeroides. Pour S. litura l'effet était de réduire le poids des larves. Pour les larves des deux espèces, le plus chaud A. sessilis un poids réduit et un temps de développement des larves prolongé.
"Ces résultats pourraient nous aider à comprendre comment le réchauffement climatique influence les interactions des plantes envahissantes et indigènes avec les insectes, et suggèrent qu'une température élevée peut modifier l'interaction des herbivores indigènes, des plantes indigènes et des plantes envahissantes", écrivent Liu et ses collègues.
Les auteurs notent que même si les deux espèces appartiennent au même genre et ont une morphologie similaire, les différentes réponses ont un impact sur la forme physique des plantes.
"La découverte la plus nouvelle de notre étude était que le réchauffement a modifié les interactions des herbivores indigènes avec la plante indigène plus fortement que les plantes envahissantes, comme indiqué par C. piperata poids des nymphes, S. litura poids larvaire et temps de développement larvaire », écrivent Liu et ses collègues. "Cette découverte confirme l'opinion dominante selon laquelle les changements dans la chimie des plantes hôtes affecteront davantage les performances des insectes. Nos résultats ont montré que le poids de C. piperata nymphe élevée sur A. sessilis diminué dans des conditions de réchauffement, même si C. piperata a montré un taux de survie larvaire plus élevé sur A. sessilis que sur A. philoxéroides. De plus, le traitement de réchauffement prolonge considérablement S. litura temps de développement larvaire et de tels effets négatifs ne se sont produits que dans A. sessilis. Ces résultats suggèrent que l'impact indirect du réchauffement sur l'insecte est plus fort via la plante indigène que l'envahisseur.
Une raison suggérée pour la dissemblance est les différents stress auxquels les espèces sont confrontées. Si les espèces envahissantes ont des problèmes avec les herbivores, elles peuvent allouer plus de ressources à la culture. Lorsque le réchauffement se produit, la chimie de la plante réagit de différentes manières. Une combinaison de nutrition réduite et de défenses accrues montre que le réchauffement aura un effet indirect sur les insectes ainsi que des effets directs sur la physiologie. Pour les botanistes, cela montre que l'impact de l'herbivorie sous le réchauffement pourrait fonctionner avec ou contre les effets sur la physiologie lors de l'examen de la forme physique d'une plante dans un climat plus chaud.
