La relation entre les plantes et leurs pollinisateurs est un moteur clé de la diversification florale. À mesure que les plantes développent de nouveaux traits qui attirent ou récompensent mieux les pollinisateurs visitant leurs fleurs, ce processus sélectif génère une grande diversité de formes et de modèles observés chez différentes espèces. Une nouvelle étude publiée dans Annals of Botany a étudié ce facteur négligé et a fait une découverte surprenante sur comment les changements régionaux dans les actions des abeilles et d'autres pollinisateurs peuvent avoir un impact direct sur l'évolution des fleurs sur de vastes territoires.
L'étude a porté sur Krameria grandiflora, un arbuste originaire des régions arides et semi-arides d'Amérique du Nord et du Sud. K. grandiflora produit des récompenses pétrolières qui attirent les abeilles Centris collectrices d’huile comme principaux pollinisateurs. Les chercheurs se sont intéressés à la façon dont les modèles de sélection naturelle agissant sur les caractéristiques florales de la plante pourraient différer sur une vaste aire de répartition, s'étendant sur des milliers de kilomètres.
Pour étudier la variation spatiale, l'équipe de l'East Tennessee State University a échantillonné cinq populations réparties dans la répartition continentale de l'espèce, du nord du Mexique au nord de l'Argentine. Sur chaque site, ils ont observé de près les taux de visite et les comportements des abeilles, quantifiant le dépôt de pollen et la germination comme mesure du succès reproducteur. Trois caractéristiques florales clés ont été analysées : la distance entre les pétales en forme de drapeau et le stigmate, la longueur des sépales indiquant la publicité et le volume d'huile de nectar indiquant la production de récompense.
Grâce à des analyses statistiques, ils ont ensuite estimé la force et la direction des gradients de sélection naturelle sur ces traits au sein de chaque population. Étonnamment, la pression sélective la plus forte a été observée sur l’ajustement entre les pétales et le stigmate, non pas là où le comportement de saisie du drapeau des abeilles Centris était observé, mais plutôt là où il était absent. De plus, la comparaison des gradients de sélection entre les sites a révélé des différences géographiques substantielles, générant une « mosaïque de sélection » dans l'aire de répartition de l'espèce.
La variation géographique de la sélection phénotypique sur la distance drapeau-stigmate représente une mosaïque de sélection, ce qui suggère des pressions sélectives divergentes sur ce trait floral à travers l'espace, conduisant potentiellement à une différenciation des écotypes de pollinisation… Cela peut être dû au comportement atypique des abeilles Caenonomada en matière de collecte d'huile. , qui étaient les pollinisateurs les plus fréquents dans les populations les plus septentrionales et méridionales, où la sélection par l'absence de saisie du drapeau s'est avérée relativement forte. Dans le même temps, la sélection sur l'adéquation fleur-pollinisateur était plus faible là où le comportement stéréotypé des abeilles Centris saisissant le drapeau était prédominant.
Moutons et al. 2024/XNUMX/XNUMX
Pour comprendre cette tendance inattendue, les chercheurs ont approfondi leurs recherches. Des observations vidéo ont montré que dans les zones sans drapeau, les abeilles interagissaient avec les fleurs de différentes manières, par exemple en se tenant au sommet du stigmate pour récolter de l'huile. Grâce à la modélisation, ils ont attribué plus de 75 % de la variation géographique de la sélection uniquement à une sélection divergente sur la distance pétale-stigmate entre les sites.
Ces résultats démontrent l’importance adaptative de K. grandiflorales structures florales spécialisées, même dans les régions où le comportement ancestral des pollinisateurs fait défaut. Plus largement, l'étude fournit des preuves convaincantes que les différences de comportement des pollinisateurs dans l'aire de répartition d'une espèce peuvent directement conduire à la formation de mosaïques de sélection par le biais de régimes de sélection naturelle spatialement variables. Cette variation géographique des stratégies interactives utilisées par les pollinisateurs façonne les motifs floraux optimaux sélectionnés dans chaque communauté locale.
À l’avenir, il deviendra de plus en plus important de comprendre comment les gradients de sélection changent en fonction des assemblages et des comportements régionaux des pollinisateurs. À mesure que les changements climatiques modifient la répartition des espèces et entraînent des changements dans les réseaux plantes-pollinisateurs, des décalages peuvent survenir entre les interactions co-évoluées localement. En mettant en lumière ce mécanisme d’évolution florale, ce travail offre un aperçu de la manière dont de telles relations peuvent réagir et remodeler la diversité face à la transformation environnementale mondiale.
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Carneiro L., Aristide Cocucci A., Sérsic AN, Machado IC et Alves-Dos-Santos I. (2024) Sélection par les pollinisateurs KrameriLes fleurs à huile : une adaptation des pollinisateurs à un comportement atypique de collecte d'huile ? Annals of Botany. Disponible à l'adresse: https://doi.org/10.1093/aob/mcae102
