Une équipe dirigée par Jauregui-Lazo s'est récemment penchée sur la relation complexe entre morphologie et fonctionnalité chez les mousses. Contrairement aux plantes vasculaires, les mousses n'ont pas de tubes internes pour transporter l'eau autour de leur corps ni de racines pour la ramasser. Jauregui-Lazo et ses collègues ont publié une étude dans AoB PLANTS enquête les capacités de conduction et de stockage de l'eau d'un genre de mousse, Syntrichie. Cette recherche nous donne un aperçu de la façon dont ces plantes se sont adaptées à divers environnements en examinant comment elles absorbent, transportent et retiennent l'eau - un aspect vital de la survie d'un groupe de plantes que l'on trouve souvent dans des habitats difficiles.

Une image d'une feuille de Syntrichia princeps, à gauche avec des balayages au microscope en gros plan de la feuille dans un état sec et humide.
(A) Feuille de S. princeps indiquant la différenciation entre les cellules basales laminaires et hyalines, ainsi que le hairpoint, le costa et la marge. (B, C) Images au microscope électronique à balayage de sec S. papillosissima montrent les cellules basales allongées et perforées (B) et les papilles en coupe transversale (C). (D – F) Images au microscope électronique à balayage environnemental du mouillage S. princeps montrant le stade initial de l'hydratation dans les cellules basales hyalines (D), les cellules laminaires (E) et les espaces entre les papilles (F). Des triangles bleu clair indiquent les espaces capillaires en contact avec l'eau libre. Source : Jauregui-Lazo et al. 2023.

Les chercheurs ont révélé des détails fascinants sur les relations de l'eau dans Syntrichie, une mousse qui peut transporter et stocker de l'eau à l'extérieur via un processus appelé ectohydrie. En utilisant des techniques de microscopie avancées et des approches expérimentales, ils ont découvert que les espèces individuelles ont des traits morphologiques uniques qui contribuent à leurs capacités respectives de conduction et de stockage de l'eau. Dans le 11 Syntrichie espèces étudiées, les scientifiques ont constaté des variations importantes dans la capacité de rétention d'eau, la vitesse de conduction de l'eau et les niveaux d'hydratation. Les implications de ces découvertes sont profondes, ouvrant une fenêtre sur la compréhension des compromis évolutifs et écologiques auxquels ces mousses sont confrontées.

Syntrichie La relation des mousses avec l'eau est intimement liée à leurs niches écologiques distinctes. Leur capacité à conduire l'eau de la base de la tige aux feuilles leur permet de prospérer dans des environnements difficiles. Ce processus est rendu possible par l'abondance d'espaces capillaires au sein des plantes, qui servent d'« autoroutes » pour le transport de l'eau. Cependant, le fonctionnement de ces capillaires n'est pas simple. Une interaction complexe de facteurs, y compris l'anatomie cellulaire, l'architecture de la tige et la densité globale des grappes de mousse, influence considérablement leur efficacité à conduire l'eau.

Pour acquérir une compréhension globale de ce processus, Jauregui-Lazo et ses collègues ont mené des études microscopiques méticuleuses et développé des modèles expérimentaux pour observer les feuilles de la Syntrichie espèces. Ils ont également mesuré les courbes d'hydratation/déshydratation pour comprendre le taux de conduction et de déshydratation de l'eau dans la mousse. Grâce à cette approche, ils ont pu discerner les rôles uniques des différentes caractéristiques morphologiques dans le processus de conduction et de stockage de l'eau des mousses.

Un triangle relie les caractères anatomiques, la densité des tiges dans une touffe et l'architecture des tiges aux nœuds, reliés par l'absorption, le mouvement et le stockage d'eau externe.
Fig. 6. Un modèle intégré pour l'absorption, le mouvement et le stockage de l'eau externe utilisant comme exemple la mousse des terres arides Syntrichie. Les caractères anatomiques des feuilles (par exemple, les papilles), l'architecture de la tige (par exemple, les bases de gainage) et la structure des touffes sont trois aspects fonctionnels interconnectés des mousses qui influencent les relations avec l'eau. Source : Jauregui-Lazo et al. 2023/XNUMX/XNUMX

Jauregui-Lazo et ses collègues concluent leur article en disant :

L'ectohydrie est un phénomène complexe où de multiples facteurs de morphologie jouent un rôle dans l'espace et le temps. Dans une enquête récente, Patiño et al. (2022) a souligné que la fonction des caractéristiques morphologiques, telles que les hairpoints, les paraphyllies et les paraphyses, en relation avec la condition physique et les performances physiologiques reste ouverte comme l'une des 50 questions fondamentales en bryologie. Ici, nous proposons un modèle conceptuel pour analyser les relations hydriques externes des mousses de manière intégrée (Fig. 6). Des études futures sont nécessaires pour étudier plus largement les traits liés à la conduction externe de l'eau chez les mousses. De plus, l'évolution des préférences environnementales doit être étudiée plus en détail. Une fois ces informations supplémentaires disponibles, des méthodes comparatives phylogénétiques doivent être appliquées pour déterminer les origines évolutives des traits structuraux en relation avec l'environnement présent à ce moment-là. De cette façon, des changements véritablement adaptatifs dans l'évolution peuvent être découverts.

Jauregui-Lazo et al. 2023/XNUMX/XNUMX

LIRE L'ARTICLE
Jauregui-Lazo, J., Wilson, M. et Mishler, BD (2023) "La dynamique de la conduction externe de l'eau dans la mousse des terres arides Syntrichie, " AoB PLANTS, 15(3), p. lad025. Disponible à: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad025.