Les phytolithes sont de petits dépôts de silice que certaines plantes forment dans et entre les cellules. Les phytolithes sont distincts des espèces qui les ont créés. Pour cette raison, les phytolithes à cellules courtes de silice des graminées semblent être la source la plus fiable de preuves fossiles pour suivre l'histoire évolutive et la paléoécologie des graminées. Ces dernières années, les techniques modernes qui évaluent quantitativement la variation de la forme des phytolithes ont élargi les possibilités de classer les phytolithes fossiles de graminées. Cependant, les schémas de variabilité phylogénétique, écologique et intra-individuelle de la forme des phytolithes restent largement inexplorés.
Hošková et ses collègues analysé la gamme complète des variations intraindividuelles de la forme des phytolithes (3650 contours 2D) de 73 espèces de graminées existantes, 48 genres, 18 tribus et huit sous-familles (en particulier Pooideae). L'équipe a utilisé une analyse morphométrique géométrique basée sur des semi-repères couvrant les contours des phytolithes.
Les scientifiques ont découvert que la forme des phytolithes 2D est principalement déterminée par la diversification en profondeur des sous-familles d'herbes. Il existe une variation distincte de la forme des phytolithes dans les lignées divergentes précoces de Pooideae (Meliceae, Stipeae). La quantité de variation intra-individuelle dans la forme des phytolithes varie selon les espèces, ce qui donne un modèle remarquable à travers la phylogénie des graminées.
L'étude contribue à une discussion sur la façon dont les comparaisons de phytolithes devraient être effectuées. Hošková et ses collègues écrivent : « Les taxons fossiles devraient-ils être classés en les comparant à la forme moyenne des phytolithes (représentant toute la variation de forme intra-individuelle pour une seule forme) ou en les comparant à toute la variation de forme intra-individuelle des phytolithes au sein de l'espèce de notre collection de référence ? Notre étude suggère que la deuxième option est meilleure puisque la forme moyenne des phytolithes de certaines espèces ne reflète pas nécessairement la variation naturelle de la forme des phytolithes (comme on le voit dans le cas extrême de Eragrostis mineur). Une collection de référence basée sur toute la gamme de variation intra-individuelle de la forme des phytolithes de l'espèce étudiée est requise.
« La morphométrie géométrique permet l'évaluation quantitative de la forme entière du phytolithe et permet la visualisation de la variation. De plus, l'application de la morphométrie géométrique à la forme de phytolithes 2D est peu coûteuse et rapide, ce qui en fait un excellent outil pour traiter un grand nombre de contours de phytolithes nécessaires à la reconstruction paléoécologique.
ARTICLE DE RECHERCHE
Hošková, K., Neustupa, J., Pokorný, P., Pokorná, A., 2021. Modèles de variabilité phylogénétique, écologique et intraindividuelle dans la forme des phytolithes d'herbe. Annals of Botany. https://doi.org/10.1093/aob/mcab143
