L'adaptation à un environnement local est attendue après une longue histoire dans un lieu donné, en particulier dans le cas des plantes utilisant la reproduction sexuée. A plus court terme, la plasticité phénotypique est présumée plus importante, en particulier pour les espèces asexuées, et la propagation exclusivement clonale est supposée réduire la capacité d'adaptation locale d'une espèce. Les espèces envahissantes et introduites présentent un système utile pour étudier ce phénomène, car elles doivent faire face à de nouvelles conditions dans leur environnement. De nombreuses espèces envahissantes combiner les deux modes de propagation sexués et asexués, mais les essais sur le terrain qui incluent des plantes obligatoirement asexuées sont rares.

Dans un nouvel article publié dans Annals of Botany, auteur principal Violeta I. Simón-Porcar et ses collègues ont étudié les contributions relatives de l'évolution adaptative et de la plasticité phénotypique dans l'établissement réussi de deux espèces envahissantes étroitement apparentées au Royaume-Uni: Mimulus guttatus, qui utilise à la fois la reproduction sexuée et asexuée, et M. x robertsi, qui est exclusivement asexuée. Les chercheurs ont comparé la croissance et la morphologie des populations de chaque espèce conservées dans des chambres de croissance imitant les conditions environnementales aux extrêmes latitudinales du Royaume-Uni. Ils ont ensuite testé l'adaptation locale dans la partie envahissante des aires de répartition des deux espèces avec une expérience de transplantation entre deux sites de terrain aux mêmes extrémités latitudinales, situés dans les îles Shetland et sur l'île de Wight.

Dispositifs expérimentaux pour tester la plasticité phénotypique et l'adaptation locale des Mimulus au Royaume-Uni. Source: Simon-Porcar et al. 2021/XNUMX/XNUMX.

Dans l'ensemble, les populations sexuées ont démontré une adaptation locale grâce à la production de fruits tandis que les populations asexuées se sont adaptées via la production de stolons. Les différences de température ont eu le plus grand effet sur la phénologie des plantes individuelles et sur la hauteur des plantes, mais pas sur la biomasse. Les longues journées affectaient la production d'organes sexuels ainsi que tous les traits de croissance mesurés. Cependant, l'effet net des températures plus élevées dans le sud l'a emporté sur celui des jours plus longs dans le nord, car les individus ont grandi et produit plus de fleurs sur l'île de Wight par rapport aux Shetland. Les résultats suggèrent qu'il existe en effet une plus grande plasticité phénotypique chez les espèces asexuées par rapport aux espèces sexuées, mais que la production de stolons a spécifiquement montré une plasticité similaire chez les deux espèces. De plus, des expériences de transplantation réciproque ont montré des preuves solides d'adaptation locale chez les deux espèces.

"La sélection sur des taxons clonaux pourrait se produire par sélection génotypique dans des populations fondatrices génétiquement diverses (sélection clonale), ou, peut-être, par d'autres mécanismes, y compris la modification épigénétique", écrivent les auteurs. "Bien que d'autres comparaisons entre les taxons sexués et asexués dans d'autres systèmes naturels appropriés soient nécessaires pour des inférences sur les taux d'évolution et les mécanismes des taxons asexués à travers les lignées végétales, notre étude fournit un point de départ pour comprendre la trajectoire évolutive précoce des populations de plantes asexuées envahissantes."