Certaines plantes peuvent « échapper » au stress hydrique en accélérant leur cycle de vie, en minimisant la perte d'eau et en allouant plus de ressources aux racines lorsque l'eau est disponible. Plus de la moitié des pires mauvaises herbes du monde sont des annuelles et poussent dans les régions arides ou semi-arides. Comprendre comment certaines mauvaises herbes peuvent tolérer ou échapper au stress hydrique peut aider à prédire la distribution des mauvaises herbes à l'avenir.

Docteurs Shana Welles et Jennifer Funck de l'Université Chapman et de l'UC Davis ont étudié le radis sauvage envahissant de Californie (hybride entre Raphanus raphanistrum et R. sativus) populations à travers un gradient d'aridité en Californie. Les scientifiques ont découvert que les radis sauvages envahissants des régions arides fleurissent plus tôt et poussent différemment des populations sauvages des régions du sud et des radis cultivés. Bien qu'il n'y ait pas de différences claires dans les populations sauvages le long du gradient latitudinal, il s'agit de la première étude à documenter l'évasion et la tolérance à la sécheresse du radis sauvage de Californie. Les chercheurs ont récemment travaillé sur la évolution de l'envahissant Salsola ryani usine qui peuvent former des tumbleweeds et les plasticité phénotypique de l'armoise de Californie, Artémisia de Californie.

Deux radis sauvages (Raphanus raphanistrum et R. sativus) ont été introduits au 19ème siècle en Californie. Les deux espèces se sont hybridées, ce qui a conduit au radis sauvage envahissant de Californie qui a remplacé tous les indigènes R. raphanistrum.

Les scientifiques ont collecté des graines de six populations sauvages en Californie et ont également acheté des graines de cinq variétés de radis cultivées. Les graines ont été pesées et les plantes ont été cultivées sous deux régiments d'arrosage ("élevé" et "bas") à l'extérieur de l'Université Chapman pendant deux ans. Les chercheurs ont mesuré la croissance des plantes, les échanges gazeux, le taux de photosynthèse, l'efficacité de l'utilisation de l'eau, la masse foliaire par zone et après avoir récolté certains des radis après la première année, ils ont mesuré la concentration en azote (N) des feuilles et le poids sec des parties aériennes et souterraines de la plante. Au cours de la deuxième année, deux populations sauvages ont été à nouveau cultivées dans des conditions de faible teneur en éléments nutritifs du sol.

Welles et Funk ont ​​découvert que les variétés de radis cultivées avaient une floraison retardée, plus de biomasse souterraine et une masse foliaire inférieure par zone que les populations sauvages. Les populations de radis sauvages de Californie des régions arides ont fleuri plus tôt que celles du nord, mais dans l'ensemble, la plasticité phénotypique n'a pas différé le long du gradient latitudinal.

L'aridité était corrélée négativement avec le nombre de jours jusqu'à la maturité et les plantes qui fleurissaient plus tôt avaient une acquisition de ressources, une concentration de N foliaire et un taux de croissance élevés. Dans l'ensemble, le stress hydrique a réduit le taux de photosynthèse, une plus petite masse foliaire par surface (LMA) mais une concentration plus élevée de N dans les feuilles.

"[Alors que la LMA augmente le long des gradients d'aridité à l'échelle mondiale, les annuelles présentant une stratégie d'échappement à la sécheresse pourraient bénéficier davantage de la maximisation des taux d'assimilation et de croissance du carbone afin de fleurir et de semer avant le début de la sécheresse estivale", Welles et Funk écrit.

"Ainsi, créer des feuilles plus fines (faible LMA) pour maximiser l'assimilation du carbone est avantageux, ce qui est cohérent avec nos observations dans cette étude."

"Des études, comme celle-ci, qui examinent dans quelle mesure les espèces envahissantes s'adaptent au changement climatique sont nécessaires de toute urgence pour améliorer les modèles de distribution des espèces envahissantes."