Les plantes sont incroyablement diverses, tout comme les botanistes ! Dans sa mission de diffuser des histoires fascinantes sur le monde végétal, Botany One vous présente également les scientifiques à l'origine de ces formidables histoires.

Aujourd'hui, nous accueillons la Dre Kasey Barton, professeure à l'École des sciences de la vie de l'Université d'Hawaï à Mānoa. Spécialisée en écologie fonctionnelle végétale, ses recherches utilisent des approches basées sur les traits fonctionnels, dans le cadre de l'écologie évolutive, pour étudier la forme et la fonction des plantes tout au long de leur développement, de la plantule à l'adulte, en passant par le stade juvénile. Ayant le privilège de vivre et de travailler sur une île tropicale abritant une flore exceptionnellement endémique, ses recherches portent principalement sur les plantes indigènes d'Hawaï et sur l'écologie fonctionnelle des plantes insulaires. Son équipe combine différentes approches, notamment des expériences, des études de terrain et des méta-analyses, afin de caractériser les traits fonctionnels des plantes insulaires en lien avec le changement climatique et les interactions avec les espèces envahissantes. Elle s'efforce également de relier ces travaux à la conservation de ces plantes emblématiques.

Barton est également l'un des rédacteurs d'une prochain Annals of Botanynuméro spécial Sur les caractéristiques des semis et le changement climatique.

Qu’est-ce qui vous a poussé à vous intéresser aux plantes ?

J'ai découvert ma passion pour les plantes lors d'un cours de botanique générale pendant mes trois années d'études supérieures.^rd Dès ma première année d'études à l'Université de Stanford, je suis tombée sous le charme des plantes et j'ai abandonné mes études de médecine pour me consacrer à la recherche scientifique. J'ai eu la chance de pouvoir étudier les plantes partout dans le monde : en Californie, au Colorado, au Costa Rica, en Finlande, au Royaume-Uni, au Mexique, en Aotearoa Nouvelle-Zélande et, ces seize dernières années, principalement à Hawaï.

Qu’est-ce qui vous a motivé à poursuivre votre domaine de recherche actuel ?

Je suis profondément motivée à mettre mes recherches et ma position à l'Université au service de mon archipel natal, que j'ai l'honneur d'appeler mon foyer : les îles hawaïennes. En tant qu'invitée sur ces îles, je me sens investie d'une mission : offrir aux étudiants des opportunités authentiques d'enseignement et de recherche. Je suis également motivée à mener des recherches qui éclairent l'écologie évolutive des plantes indigènes d'Hawaï afin de mieux comprendre la biodiversité insulaire et d'orienter directement la conservation de ces espèces uniques. Les îles sont des lieux fascinants pour la recherche biologique, offrant ainsi une infinité de questions passionnantes à explorer. Malheureusement, les îles sont aussi gravement menacées, et Hawaï abrite de nombreuses espèces en voie de disparition, voire éteintes. Nos recherches sont souvent menées en collaboration avec des spécialistes des ressources naturelles, ce qui nous permet de contribuer directement aux efforts de conservation et de restauration. C'est ce qui donne tout son sens à notre travail.

Vous êtes le Annals of Botany En tant que rédactrice d'un numéro spécial à paraître sur les caractéristiques des plantules et le changement climatique, quelles sont les principales lacunes de recherche que ce numéro spécial vise à combler ?

Le changement climatique mondial constitue une menace existentielle pour la biodiversité mondiale et les services écosystémiques et culturels qu'elle fournit. De nombreuses pistes de recherche instructives contribuent à notre compréhension des effets du changement climatique sur la biodiversité. Ce numéro spécial met en lumière les recherches utilisant des approches basées sur les traits fonctionnels pour mieux comprendre comment les plantes réagissent aux changements climatiques et, potentiellement, les tolèrent, en particulier au stade de plantule. Les traits fonctionnels transcendent la taxonomie et offrent des perspectives sur la résilience des plantes face au changement climatique, perspectives plus facilement généralisables à différentes espèces et régions biogéographiques. Ils peuvent également éclairer la conservation par le biais de la restauration basée sur les traits fonctionnels, et révéler les mécanismes directs par lesquels le stress climatique réduit les fonctions des plantes. Notre intérêt pour les plantules reflète le rôle crucial du recrutement dans la stabilité des populations végétales. Malgré cette importance, les plantules sont parfois négligées car leur étude est complexe : elles sont petites et éphémères ! Nous souhaitons saluer les recherches qui se sont spécifiquement concentrées sur les plantules en utilisant des approches basées sur les traits fonctionnels pour de nouvelles perspectives sur la résilience des plantes face au changement climatique.

Pourquoi les semis constituent-ils une étape de vie si cruciale à étudier dans le contexte du changement climatique ?

Pour s'établir avec succès dans leur habitat, les plantules doivent survivre et croître. Avec l'aggravation du changement climatique, les environnements abiotiques dans lesquels elles émergent deviennent de plus en plus stressants : diminution des précipitations, variations de température, augmentation des inondations et, près des côtes, salinisation croissante. Afin de mieux comprendre comment les plantules tolérantes persistent dans ces conditions et d'identifier les espèces particulièrement vulnérables présentant une faible tolérance au stade de plantule, les approches basées sur les traits fonctionnels sont pertinentes. Les plantules ne sont pas de simples plantes adultes miniatures ; elles expriment des stratégies fonctionnelles distinctes, ce qui justifie une caractérisation spécifique de leurs traits dans le contexte du changement climatique.

Qu’espérez-vous que les lecteurs retiendront de ce recueil d’articles ?

Nous souhaitons inclure dans ce numéro spécial des études reflétant l'étendue de ce sujet : des recherches menées dans diverses régions biogéographiques, explorant différents facteurs de stress liés aux changements climatiques et mettant l'accent sur des caractéristiques spécifiques. Les lecteurs comprendront mieux l'importance des jeunes plants dans la résilience des plantes face aux changements climatiques.

Quelle est la partie que vous préférez de votre travail liée aux plantes ?

Les plantes présentent une grande variabilité, et les approches basées sur leurs traits nous permettent de la caractériser. C'est extrêmement gratifiant d'utiliser des instruments écophysiologiques pour collecter d'énormes quantités de données sur les plantes, qui nous éclairent ensuite sur leur fonctionnement. Ce que je préfère dans mon métier d'écologue fonctionnelle des plantes, c'est que j'apprends constamment de nouvelles choses : les plantes ne cessent de me surprendre !

Qu’est-ce que les gens se trompent généralement à propos des plantes ?

Je pense que beaucoup ignorent le dynamisme des plantes tout au long de leur vie. En grandissant, elles subissent des transformations considérables de forme et de fonction, un processus comparable à la métamorphose des papillons et des grenouilles. Pourtant, chez les plantes, ces changements ne sont pas toujours évidents. Ils peuvent se manifester par des modifications anatomiques internes ou des changements d'architecture. Sans une observation attentive, ils peuvent passer inaperçus ! Parfois, les transformations ontogénétiques sont si marquées et spectaculaires qu'il semble impossible que les jeunes et les adultes appartiennent à la même espèce. Outre cette dynamique de développement, les plantes sont capables d'ajuster leur morphologie, leur anatomie et leur physiologie en réponse à des signaux environnementaux, comme la quantité d'eau ou de lumière, grâce à la plasticité phénotypique. Ainsi, bien que les plantes ne se « comportent » pas comme les animaux, elles modifient leurs phénotypes de manière analogue. Bien que toutes les modifications ontogénétiques et plastiques des phénotypes végétaux ne soient pas adaptatives, beaucoup le sont, permettant aux plantes d'améliorer leurs performances dans un environnement imprévisible et changeant.

Carlos A. Ordóñez-Parra

Pascal (il/lui) est un écologiste colombien spécialiste des semences qui prépare actuellement son doctorat à l'Université fédérale de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brésil) et travaille comme rédacteur scientifique chez Botany One et comme chargé de communication à l'International Society for Seed Science. Vous pouvez le suivre sur BlueSky à @caordonezparra.