La réponse n'a pas besoin d'être compliquée, selon un nouvel article de synthèse par François Tardieu, (INRAE, Montpellier), Graeme Hammer (University of Queensland) et co-auteurs publié dans in silico Les plantes.

D'après l'examen, c'est pas faisable construire des modèles mécanistes d'action de chaque gène sur des caractères dans différentes conditions environnementales, ainsi que leur effet intégratif sur le rendement. Cette approche « bottom-up », combinant les mécanismes physiologiques, conduit à un nombre quasi infini de combinaisons et à un nombre de paramètres ingérable. Par exemple, l'abondance des protéines, l'activité enzymatique et l'abondance des transcrits réagissent toutes différemment aux températures. Pourtant, les plantes ont coordonné la croissance et le développement de différents organes, suggérant une communauté de réponses de température intégrées.

A l'inverse, les choses se simplifient au niveau de la plante ou de la canopée. Les auteurs écrivent que les courbes de réponse des traits aux conditions environnementales sont un exemple de paramètre héréditaire résultant de la sélection naturelle plutôt que d'une coordination génétique entre les réponses de température.

Cela offre l'opportunité d'une simplification : parce que les traits adaptatifs intégrés sont contraints dans des stratégies par l'évolution, et sont largement entraînés par des boucles de rétroaction à des niveaux élevés d'intégration, l'utilisation de « méta-mécanismes » plus simples : des équations robustes et stables avec des caractéristiques héréditaires dépendantes du génotype paramètres qui peuvent être utilisés pour prédire la variabilité génétique du comportement de la plante entière.

Selon Tardieu, « ces méta-mécanismes sont uniques et reproductibles dans un éventail de situations et leurs paramètres ont une héritabilité aussi élevée que celle des équations décrivant des mécanismes physiologiques détaillés. Par exemple, l'héritabilité des paramètres des courbes de réponse est similaire à celle de la conductance stomatique maximale dans des panels d'hybrides de maïs.

Alors que les modèles mécanistes détaillés sont préférés par les communautés scientifiques en amont, l'utilisation de méta-mécanismes place les modèles au niveau des plantes et de la canopée au premier plan en raison de leur capacité à modéliser de manière robuste la variabilité génétique des mécanismes d'adaptation aux signaux environnementaux.