Différenciation fonctionnelle des parenchymes axial et radial
Différenciation fonctionnelle des parenchymes axial et radial

Le bois remplit trois fonctions essentielles : support mécanique de la surface photosynthétique ; stockage d'eau, de sucre et d'autres nutriments; et la conduction de l'eau et d'autres substances du sol à la surface photosynthétique. Chez les angiospermes, chacune de ces fonctions est généralement assurée par des types de cellules particuliers de sorte que le support mécanique est principalement déterminé par les fibres, le stockage par les cellules vivantes telles que le parenchyme et la conduction de l'eau par les vaisseaux du xylème. Un type de cellule peut remplir plusieurs fonctions. Par exemple, les fibres vivantes peuvent être le compartiment de stockage dans les bois à parenchyme peu abondant et également fonctionner comme des cellules de soutien. Étant donné que le bois effectue simultanément toutes ces différentes tâches, les exigences environnementales qui exigent un rôle prédominant pour une fonction particulière peuvent créer un compromis et/ou une interaction positive avec d'autres axes fonctionnels de variation - un support mécanique accru diminue souvent l'efficacité de la conduction de l'eau mais augmente la résistance à la cavitation.

La densité du bois est un trait fonctionnel clé qui a fait l'objet de recherches approfondies au cours des dernières années. Étant donné que la densité du bois décrit la quantité de carbone investie dans le support, elle est liée à une variété de dimensions écologiques liées aux traits d'histoire de vie (par exemple, taux de croissance, survie ou durée de vie). Par exemple, la densité du bois est inversement proportionnelle aux taux de croissance et à la position de succession. Les espèces à faible densité de bois ont tendance à être des pionnières à vie relativement courte et à croissance rapide, tandis que les espèces à forte densité de bois ont tendance à être des espèces climaciques à longue durée de vie. Des taux élevés de perturbation et de renouvellement favorisent les essences à croissance rapide et à faible densité de bois.

La plupart des études portant sur les déterminants anatomiques de la densité du bois, en particulier celles qui incluent de grands échantillons provenant de bases de données mondiales, manquent d'informations sur la troisième dimension fonctionnelle, le stockage. Comme les parenchymes axial et radial sont associés au stockage de l'eau de la tige et des nutriments, nous nous attendons à un compromis entre la résistance mécanique et le stockage, car l'augmentation de la surface du parenchyme dans les tiges devrait être obtenue au détriment d'autres types de cellules (c'est-à-dire les fibres), en particulier si la conductance est à maintenir.

Un nouveau papier Annals of Botany examine une vaste base de données d'environ 800 espèces d'arbres de Chine pour analyser les schémas d'évolution corrélée entre les proportions de différents types de tissus et les caractéristiques fonctionnelles de la tige liées au support (densité du bois), à la conduction de l'eau (conductivité potentielle, composition et fraction des vaisseaux) et au stockage . Alors que d'autres analyses à l'échelle mondiale se sont concentrées sur les traits des vaisseaux pour expliquer la variation de la densité du bois et de la conductivité théorique, les auteurs se demandent s'il existe un compromis clair entre les traits anatomiques qui représentent hypothétiquement les fonctions mécaniques, de conduction et de stockage, et à quel moment ces axes se sont établis dans l'histoire des lignages. Il existe une variation radiale intra-espèce et intra-arbre dans les caractéristiques du bois associée à des changements ontogénétiques qui pourraient affecter la force des compromis. Le but de cette étude était de déterminer si ces compromis sont généralement reconnus dans les lignées d'angiospermes au niveau de l'espèce.