Pour les jeunes plantes ligneuses, être mangé par de grands mammifères est un menace majeure et source de mortalité des jeunes arbres. Certaines espèces produisent des épines comme forme de défense. La précocité de l'émergence de ces épines peut être un bon prédicteur de la survie des jeunes arbres. Jusqu'à présent, cependant, peu d'attention a été accordée à la façon dont l'émergence des épines varie selon les espèces.

In un article récent publié dans Annals of Botany, Mohammed Armani et ses collègues ont utilisé un pool diversifié de 45 espèces de plantes épineuses provenant de différents habitats pour examiner comment la taille des jeunes arbres, le type d'épine et la disponibilité des ressources en lumière et en eau affectent le moment et la taille des épines. Les auteurs ont examiné trois types différents d'épines : les vraies épines, qui sont dérivées du tissu foliaire ; les piquants, qui proviennent de l'épiderme ou du cortex ; et les épines, qui proviennent du tissu des branches. Les plantes, qui appartenaient à 17 familles de plantes différentes, ont toutes été cultivées ensemble dans des conditions de serre. Ils ont été récoltés à 5 et 15 semaines après la plantation et vérifiés pour l'émergence des épines et la proportion de leur masse qu'ils avaient mise dans les épines.

Les auteurs ont découvert que les plus grandes influences sur le moment où les défenses des plantes sont apparues et sur leur taille étaient le type de colonne vertébrale produite et les ressources disponibles pour le semis. Les vraies épines sont apparues les premières, suivies des piquants et des épines en dernier. On pense que cela est dû au fait que de vraies épines, bien que coûteuses, peuvent être produites avec les premières feuilles. Les piquants ont un coût de production inférieur, mais doivent subir des stades de développement plus longs que les épines des feuilles. Les épines, enfin, devraient être les plus lentes à produire car elles doivent attendre que la plante soit suffisamment âgée pour que la ramification latérale se produise. Dans l'ensemble, les épines ont tendance à émerger plus tôt dans les endroits où les précipitations sont plus faibles ou dans un habitat plus ouvert et ensoleillé. Alors que le moment des épines ne dépendait pas de la taille des jeunes arbres, la quantité de biomasse qui leur était allouée l'était, bien que cela dépende à la fois des niveaux de lumière et du type d'épine produit.

Il s'agit de la première étude qui examine le modèle de croissance de la colonne vertébrale et l'investissement des ressources dans une gamme variée d'espèces végétales. À la lumière de leurs résultats, les auteurs écrivent que «comprendre l'efficacité des différents types d'épines contre les grands herbivores est une prochaine étape importante dans l'élaboration de cadres prédictifs sur la façon dont les herbivores et les ressources environnementales - et les changements potentiels de celles-ci - façonneront les communautés ligneuses épineuses dans le monde. avenir." Il est important de noter que les auteurs ont également conclu que, compte tenu de leurs différences frappantes, le fait de regrouper tous les types d'épines peut limiter notre capacité à prédire leur performance écologique.