Comprendre et prévoir la réponse des espèces végétales aux fluctuations climatiques est l'une des principales priorités de la recherche actuelle sur la biodiversité en raison du besoin critique de conserver et de gérer les ressources naturelles et la biodiversité. Les fluctuations climatiques ne sont pas un phénomène nouveau. Les plantes ont réagi au changement climatique mondial, régional et local par la migration et/ou l'adaptation depuis leur origine. À son tour, une réponse lente et/ou faible au changement climatique (par exemple, un taux de migration lent) augmente la probabilité d'extinction locale ou mondiale. En construisant la dynamique spatio-temporelle de la réponse des plantes au changement climatique du passé, il peut être possible d'améliorer notre capacité à prédire les changements futurs dans la gamme et la distribution des espèces et leur diversité génétique. Une faible diversité coïncide avec une vitesse élevée du changement climatique.
Récemment, des chercheurs ont tenté de démêler la réponse des plantes aux changements climatiques à l'échelle microévolutive, en intégrant des modèles de distribution d'espèces et une phylogéographie statistique. La combinaison de ces deux techniques permettra non seulement de surmonter leurs limites individuelles, mais améliorera également notre compréhension de la dynamique spatio-temporelle des populations impliquées.
Un article récent dans Annals of Botany utilise la modélisation de la distribution des espèces et l'analyse génétique des populations pour évaluer Asplénium fontanum, une espèce de fougère à forte capacité de migration, a réagi aux changements environnementaux depuis la dernière période glaciaire et pour prédire les éventuelles implications futures du réchauffement climatique. Les résultats montrent l'importance des zones climatiquement stables pour le maintien des populations et l'accumulation de la diversité génétique, et indiquent que ces zones sont vulnérables à l'extinction dans les scénarios futurs de changement climatique, entraînant une possible perte permanente de la variation génétique historique.
Bystriakova, N., Ansell, SW, Russell, SJ, Grundmann, M., Vogel, JC et Schneider, H. Présent, passé et futur de la fougère rocheuse européenne Asplenium fontanum : combiner la modélisation de la distribution et la génétique des populations pour étudier l'effet du changement climatique sur l'aire de répartition géographique et la diversité génétique. (2014) Annals of Botany, 113 (3), 453-465.
Le changement climatique devrait modifier considérablement l'aire de répartition géographique de nombreuses espèces végétales. Prédire cette réponse sera crucial pour la gestion de la conservation des ressources végétales et la lutte contre les espèces invasives. Cette étude visait à prédire la réponse des fougères homosporées tempérées au changement climatique. La diversité génétique et les changements d'aire de répartition ont été inférés pour la fougère diploïde des rochers *Asplenium fontanum* le long d'un transect sud-nord, s'étendant de ses refuges supposés du dernier maximum glaciaire (DMG) dans le sud de la France jusqu'au sud de l'Allemagne et au centre-est de la France. Cette étude concilie les observations issues de modèles de distribution et d'analyses phylogéographiques dérivées de la diversité plastidiale et nucléaire. La distribution de la diversité génétique et la modélisation des niches écologiques suggèrent que la diversité génétique s'accumule dans le refuge climatique du DMG dans le sud de la France, avec la formation d'un gradient de diversité reflétant une lente expansion de l'aire de répartition post-DMG vers l'aire de répartition actuelle. Les données confirment la préférence de la fougère pour l'allogamie, contredisant l'hypothèse selon laquelle les fougères homosporées coloniseraient de nouveaux sites par colonisation monospore. Les prévisions relatives aux changements climatiques et à l'évolution de l'aire de répartition suggèrent qu'une perte considérable d'aire de répartition et de diversité génétique est possible chez cette fougère. La migration observée est décrite de façon optimale par le modèle d'expansion des phalanges. Les résultats indiquent que les fougères homosporées, se reproduisant préférentiellement par fécondation croisée, accumulent leur diversité génétique principalement dans les refuges climatiques du Dernier Maximum Glaciaire et pourraient être menacées si ces zones disparaissent en raison des changements climatiques globaux.
