Quiconque a étudié la biologie à l'école ou au-delà se souviendra peut-être qu'une grande diversité est considérée comme un atout pour tout écosystème et pour augmenter sa productivité et sa résistance aux perturbations. Cependant, la plupart des études sur les effets d'une grande diversité sur les écosystèmes se concentrent sur la diversité entre les espèces plutôt que sur la diversité au sein d'une même espèce. Malgré cela, certaines études ont indiqué que la diversité des traits au sein d'une même espèce (diversité intraspécifique) soutient également une productivité et une résilience élevées des écosystèmes.
On ne sait pas dans quelle mesure la diversité des traits intraspécifiques qui profite à la productivité et à la résilience des écosystèmes découle de la diversité génétique ou de la diversité phénotypique causée par les différences environnementales. Ce dernier peut être sous-tendu par l'épigénétique, des modifications réversibles de l'ADN qui peuvent être transmises de génération en génération. Puy et ses collègues dans leur récent article dans Annals of Botany concevoir une expérience sur deux générations en utilisant Arabidopsis Thaliana tester dans quelle mesure la diversité génétique et les différences liées à l'environnement contribuent à la diversité intraspécifique. Ils examinent également comment cela peut avoir un impact sur la résilience et la productivité de l'écosystème.
Les auteurs utilisent des populations descendantes de Arabidopsis plantes de différents écotypes génétiques. Les parents ont été élevés dans des conditions environnementales constantes ou variables. La descendance a ensuite été cultivée en monoculture ou en mélange à la génération suivante. Puy et ses collègues constatent que les populations mixtes issues de parents élevés dans différentes conditions environnementales ont une plus grande diversité phénotypique. Une série d'expériences confirme que cet effet est transgénérationnel (c'est-à-dire hérité des plantes mères). De plus, lorsqu'un traitement chimique était utilisé pour éliminer un type particulier de modification épigénétique, la diversité des traits des populations de descendance mixte était perdue. Cela confirme les prédictions précédentes selon lesquelles la diversité phénotypique héréditaire induite par les différences environnementales est basée sur l'épigénétique et peut également contribuer de manière substantielle à la diversité intraspécifique dans les écosystèmes.
Les auteurs constatent également que les populations mixtes avec leurs modifications épigénétiques réduites étaient moins productives que les populations en monoculture, ce qui indique que la perte extrême d'effets héréditaires induits par l'environnement est préjudiciable à la productivité dans les communautés mixtes. Cependant, aucun effet n'a été trouvé sur la productivité des populations génétiquement diverses ou des populations au patrimoine environnemental mixte qui n'avaient pas été traitées pour supprimer les modifications épigénétiques.
Alors que la diversité génétique et héréditaire induite par l'environnement peut donc ne pas jouer un rôle substantiel dans la productivité dans ces expériences à relativement court terme utilisant Arabidopsis plantes, les résultats de Puy et ses collègues soutiennent le rôle de la modification épigénétique héréditaire dans divers traits induits par l'environnement qui sont importants pour la productivité dans les communautés mixtes. Comme le spéculent les auteurs : "Cet aspect pourrait être d'une importance particulière pour faire face aux changements environnementaux rapides puisque les effets transgénérationnels sont de plus en plus reconnus comme des déterminants de la réussite de l'adaptation des plantes au nouveau climat".
