De nombreuses espèces végétales sont menacées d’extinction à un rythme alarmant au cours de l’Anthropocène, effaçant des millions d’années d’évolution en moins d’un siècle. Pour faire face à la crise de la biodiversité, une équipe d’experts en plantes a développé de nouveaux outils pour cartographier la diversité des plantes à graines dans le monde et améliorer la conservation des trésors botaniques de la planète.

À ce jour, la planète Terre héberge plus de 350000 XNUMX espèces de plantes à graines, qui se sont différenciées d'un ancêtre algal adapté à l'habitat terrestre au cours de millions d'années d'histoire évolutive (Evolution des plantes terrestres). Depuis leur origine, des innovations clés ont facilité la colonisation des plantes terrestres et permis leur adaptation à un large éventail de niches écologiques. Cependant, cette étonnante diversification de formes et de fonctions risque de disparaître à l’Anthropocène.

Les programmes de conservation utilisent différents indicateurs pour mesurer la biodiversité. Richesse en espèces (SR, ou le nombre d'espèces dans chaque communauté) est l'outil le plus utilisé mais il comprend de nombreux parents proches présentant un faible taux de diversification. Diversité phylogénétique (PD) pourrait être un moyen plus approprié car il englobe les différences entre les espèces d'un groupe de taxons (c'est-à-dire la longueur des branches dans un groupe de taxons). arbre phylogénétique), donnant ainsi un plus grand aperçu de la diversité des caractéristiques et des traits. Malgré sa grande importance pour la résilience des écosystèmes, cet indicateur reste peu exploité – en grande partie à cause du manque d’informations sur la répartition géographique des plantes et de données sur les relations phylogénétiques entre les espèces.

Explorer la diversité phylogénétique des plantes à l’échelle mondiale

Les écologistes du «Évolution des plantes et biodiversité"Le laboratoire de l'Université d'Aarhus (Danemark), en collaboration avec les meilleurs experts dans le domaine, a analysé la répartition de la diversité phylogénétique (PD) à travers la planète en explorant les données taxonomiques, géographiques et phylogénétiques disponibles pour les plantes à graines. Justement, les auteurs ont employé le Liste de contrôle mondiale des plantes vasculaires (un ensemble de données en libre accès sur la taxonomie et les répartitions géographiques de toutes les espèces de plantes vasculaires) et un phylogénie inclusive des plantes à graines identifier les points chauds de PD végétales uniques pour les programmes de conservation.

Melanie Tietje et ses collègues ont décrit cette nouvelle approche (c'est-à-dire les analyses de complémentarité) dans un rapport récent publié dans la revue scientifique New Phytologist, et identifié quelles régions du monde affichent la PD cumulée maximale, révélatrice d'une histoire évolutive unique. Ils ont également examiné les menaces qui pèsent actuellement sur la biodiversité mondiale, telles que le changement climatique et la dégradation des habitats.

Évaluer la richesse spécifique des plantes à graines ou la diversité phylogénétique ?

Bien que la richesse spécifique soit corrélée à la diversité phylogénétique, la première semble être plus concentrée dans les Néotropiques, tandis que la seconde semble être uniformément répartie entre l'Amérique du Sud et l'Asie du Sud (Figure 1).

Figure 1. Carte du monde montrant les pays botaniques présentant les 2.5 % de richesse totale en espèces (SR, en gris) ou de diversité phylogénétique (PD, en bleu clair). Images adaptées de la figure 2 (a, b), New Phytologist, Volume : 240, Numéro : 4, Pages : 1636-1646, Première publication : 26 juillet 2023, DOI : (10.1111/nph.19151)

Curieusement, seuls 15 pays botaniques représentent 50 % de la richesse mondiale en espèces, mais au moins 33 pays sont nécessaires pour fournir 50 % de la diversité phylogénétique mondiale (Figure 2), soulignant ainsi l'importance de régions supplémentaires, telles que l'Afrique subsaharienne et l'Afrique. Australasie – à des fins de conservation.

Figure 2. Carte du monde montrant les pays botaniques devant capturer la moitié de la richesse totale en espèces (SR, en gris) ou de la diversité phylogénétique (PD, en bleu clair). Images adaptées de la figure 3 (a, b), New Phytologist, Volume : 240, Numéro : 4, Pages : 1636-1646, Première publication : 26 juillet 2023, DOI : (10.1111/nph.19151)

Les auteurs ont également identifié une répartition plus large des points chauds de complémentarité, situés dans des régions de plus en plus touchées par déboisement (par exemple, Amérique centrale et Amérique du Sud, Afrique, Chine, Madagascar, Nouvelle-Guinée et Bornéo).

Changer l’orientation des programmes de conservation

Jusqu’à présent, les programmes de conservation de la biodiversité ont principalement pris en compte la richesse spécifique et ont concentré leur attention sur les forêts humides de feuillus des zones tropicales et subtropicales. Cependant, ces régions « hyper diverses » présentent une composition plutôt redondante en raison d’une histoire évolutive limitée et d’une adaptation de niche locale.

Les résultats de cette étude mettent en évidence les risques de donner la priorité uniquement aux zones riches en espèces. En effet, d’autres régions – telles que les forêts sèches (sub)tropicales et les forêts de conifères – devraient être incluses pour préserver la biodiversité mondiale des plantes à graines (Figure 3).

Figure 3. Liste des 10 principaux pays identifiés comme hotspots pour la complémentarité de la diversité phylogénétique. Adapté du tableau 1, New Phytologist, Volume : 240, Numéro : 4, Pages : 1636-1646, Première publication : 26 juillet 2023, DOI : (10.1111/nph.19151)

La diversité phylogénétique représente une très bonne mesure pour choisir les points chauds de la biodiversité car elle indique des biomes divergents sur le plan écologique et évolutif dans la communauté.

« Nous pensons que sauvegarder la diversité phylogénétique dans l’Anthropocène est une responsabilité mondiale. L’attention se porte souvent sur des régions exceptionnellement riches en espèces. Cependant, de nombreuses autres régions biogéographiques et biomes sont nécessaires pour une conservation efficace de la PD mondiale. »

Tietje et al. 2023/XNUMX/XNUMX

LECTURE SUGGÉRÉE

Points chauds mondiaux de diversité phylogénétique végétale – Tietje – Nouveau phytologue – Wiley Online Library

La liste mondiale des plantes vasculaires, une ressource continuellement mise à jour pour explorer la diversité végétale mondiale | Données scientifiques (nature.com)

Construire une phylogénie largement inclusive des plantes à graines (wiley.com)