La comparaison de plantes de la même espèce qui prospèrent dans des écosystèmes inondés et non inondés peut aider à clarifier l'interaction entre la sélection naturelle, la plasticité des plantes et l'adaptation au stress. Genipa américain L. (Rubiacées) et Guazuma ulmifolia Lam. (Malvaceae) sont deux espèces d'arbres largement distribuées dans toute la région néotropicale du Brésil et sont connues pour tolérer de longues périodes d'inondation. Les deux espèces se trouvent couramment dans les forêts des plaines inondables de l'Amazonie centrale du nord du Brésil, mais sont également présentes dans les savanes saisonnièrement sèches des hautes terres du centre du Brésil. La tolérance aux inondations ne jouerait probablement pas un rôle majeur dans les populations de savane de ces espèces puisque les savanes du centre du Brésil sont principalement associées à des sols profonds bien drainés et pauvres en nutriments. En comparant les réponses des graines et des semis aux inondations de ces deux origines, Pires et al. visait à acquérir des connaissances sur la plasticité phénotypique et l'évolution adaptative des traits liés à la tolérance aux inondations chez ces deux espèces.

Semis sous-marin de Genipa americana
Plantule de Genipa americana formée sous l'eau. Crédit photo : Pires et al.

Dans leur étude publiée dans AoBP, Pires et al. réponses comparées des graines et des semis de G. Américain et G.ulmifolia à l'engorgement du substrat ou à la submersion totale. Des semis de plaine inondable et de savane âgés de trois mois des deux espèces ont survécu à 30 jours d'engorgement ou de submersion malgré une inhibition significative de la biomasse. La submersion a déclenché une chlorose et une abscission foliaire chez les deux populations de G.ulmifolia tandis que l'engorgement ne le faisait que dans les semis de savane. Pendant 30 jours de réexposition à des conditions non inondées, G.ulmifolia les plantes qui ont perdu leurs feuilles ont produit une poussée de remplacement (pourtant elles n'ont atteint que la moitié de la masse sèche végétale des plantes non inondées). À la fois submergé et gorgé d'eau G. Américain conservé leurs feuilles. Par conséquent, la masse sèche des plantes après 30 jours de récupération était moins déprimée par ces stress que dans G.ulmifoliaLa germination a été inhibée par les inondations dans la savane. G. Américain Les graines, mais favorisées dans les graines des plaines inondables, ont montré une certaine tolérance à l'inondation. Malgré une baisse de performance chez les plantes de zones arides, les populations des deux espèces, tant en zones humides qu'en zones arides, présentaient des caractéristiques de tolérance à l'inondation. Ces caractéristiques font partie d'un potentiel global de réponse au stress qui permet une acclimatation flexible aux conditions d'inondation locales.

Point culminant du chercheur

Cristiane Silva Ferreira

Cristiane Silva Ferreira a obtenu une licence en sciences biologiques à l'Université fédérale du Para en 2000. En 2007, elle a obtenu un doctorat en botanique sous la direction de la professeure Maria Teresa Fernandez Piedade à l'Institut national de recherche amazonienne. Cristiane est actuellement professeure titulaire à l'Université de Brasilia.

Cristiane est écophysiologiste végétale et s'intéresse à l'étude des caractéristiques et mécanismes liés à la tolérance aux inondations, en particulier aux phases de germination et de semis. Elle a beaucoup travaillé sur des espèces des forêts inondables d'Amazonie, où les plantes sont soumises à de longues périodes d'inondation et à d'importantes variations du niveau d'eau, pouvant atteindre 10 m ou plus.