Les racines des plantes présentent une variété d'adaptations morphologiques et physiologiques à des environnements difficiles tels que les sols arides, les milieux aquatiques et un mode de vie épiphyte. Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont les différentes racines sur le même individu peut s'adapter à une transition d'habitat présentant des milieux contrastés sur l'ensemble de la plante.

Les vignes aracées commencent à pousser sur le sol de la forêt. Une fois qu'une vigne a localisé un arbre approprié, elle pousse vers le haut et dans la canopée. Ce changement brutal de l'habitat présente de nouveaux stress pour les partie aérienne de la plante, qui produit à la fois des racines d'ancrage et des racines nourricières. Les premiers sont courts, ramifiés et fixent la vigne à l'hôte; ces derniers sont longs, non ramifiés et se connectent au sol forestier. Les deux types maintiennent le contact avec l'arbre.

Dans un nouvel article publié dans Annals of Botany, auteur principal Arinawa Liz Filartiga et collègues comparé les racines terrestres et aériennes de la vigne aroïde Rhodospatha allongé en utilisant la microscopie traditionnelle et à fluorescence pour étudier l'anatomie des racines, l'équilibre hydrique, la capacité d'absorption d'eau et l'activité photochimique.

Les auteurs ont trouvé des changements dans la morphologie et la physiologie de R. oblongata racines lors de leur transition d'un habitat terrestre à un habitat aérien. Ces changements ont amélioré l'utilisation de la lumière et de l'eau par les racines dans des conditions de canopée. La principale modification des racines aériennes est une perte de tissu extérieur composé de l'épiderme, de l'exoderme et du cortex externe. Ces tissus sont remplacés par une couche de liège lignifié - un phénomène rare dans les racines de monocotylédones - qui s'accompagne d'un changement de couleur du rouge/brun au vert.

Les racines aériennes vertes avaient une capacité de rétention d'eau accrue et au moins une faible capacité de photosynthèse. La zone de la racine en contact avec l'hôte conserve à la fois l'exoderme et le liège lignifié, ainsi que les poils épidermiques, et est spécialisée pour l'absorption d'eau, tandis que la surface externe est davantage spécialisée pour la rétention d'eau, créant un dimorphisme fonctionnel.

« La transition du sol à la canopée impose des changements abiotiques et des situations potentiellement stressantes (par exemple, sécheresse, dommages causés par la lumière, herbivorie) à R. oblongata», écrivent les auteurs. « Nous concluons que les modifications morpho-physiologiques des racines de R. oblongata observés dans cette étude représentent une stratégie importante qui permet sa croissance et sa survie dans la canopée.