À une époque dominée par les discussions sur les menaces pesant sur de nombreuses espèces végétales et animales, il est facile d'oublier que certaines espèces végétales ont prospéré ces derniers temps. Cela comprend de nombreuses espèces végétales envahissantes. Les espèces végétales envahissantes poussent souvent rapidement dans de nouveaux environnements, avec un taux de reproduction élevé par rapport à leur aire de répartition d'origine. L'expansion de la zone de croissance signifie que les espèces envahissantes peuvent se retrouver relativement rapidement à se développer sous diverses latitudes et dans différents environnements.

À différentes latitudes, la variation intraspécifique (variation au sein d'une espèce) de traits tels que le moment du début de la floraison, la taille de la plante et la biomasse a été enregistrée pour plusieurs espèces envahissantes. Que cette variation provienne de la diversité génétique intraspécifique ou de la plasticité phénotypique (la capacité des plantes à varier héréditairement leurs traits en réponse à des facteurs environnementaux). Dans leur récent article en Annals of BotanyKenny Helsen et ses collègues abordent cette question et d'autres questions concernant comment les espèces envahissantes s'adaptent à de nouveaux environnements grâce à une étude de la plante annuelle Impatiens glandulifères Royle, qui envahit l'Europe.

Les auteurs ont échantillonné Impatiens glandulifères graines provenant de divers endroits européens à travers différentes latitudes et les ont cultivées dans des conditions de serre contrôlées pendant deux générations. Helsen et ses collègues ont constaté que la hauteur et la biomasse des plantes diminuaient avec l'augmentation de la latitude et que la floraison commençait plus tôt chez les plantes des latitudes plus élevées. Ces schémas sont restés constants sur les deux générations cultivées dans des conditions de serre, indiquant qu'ils sont causés par la diversité génétique plutôt que par la plasticité sensible à l'environnement.

Cela soulève la question de savoir si la diversité génétique était directement une conséquence des différentes latitudes des populations sources. La variation enregistrée des traits à différentes latitudes a indiqué que la variation de ces traits n'est pas entièrement déterminée par la latitude elle-même, ce qui suggère que d'autres facteurs locaux dans la population source influencent également la diversité génétique qui sous-tend la variation des traits.

A gauche : gamme européenne de Impatiens glandulifères et emplacements d'échantillonnage (Helsen et al., 2020), Milieu : Impatiens glandulifères (Dominicus Bergsma/Wikimedia Commons), à droite : la renouée du Japon, peut-être l'espèce de plante envahissante la plus infâme (Quadell/Wikimedia Commons)

Le fait que Impatiens glandulifères les plantes ont une hauteur et une biomasse réduites à des latitudes plus élevées et sont influencées par des facteurs environnementaux locaux étaye l'hypothèse à long terme du gradient de stress, qui prédit que les espèces à des latitudes plus élevées subissent moins de concurrence et peuvent donc se permettre d'investir moins dans la croissance végétative. Helsen et ses collègues ont également mesuré comment les traits de reproduction (masse de graines et masse de graines par individu) variaient avec la latitude de la population source, et n'ont trouvé aucune tendance de ceux-ci avec la latitude. Il semblerait donc que les espèces envahissantes aient besoin de conserver leurs traits reproducteurs quelle que soit la latitude à laquelle elles poussent, mais peuvent modifier leurs traits végétatifs en fonction de l'environnement qu'elles connaissent à différentes latitudes.

L'absence de co-variation entre les traits végétatifs et reproducteurs indique que ceux-ci sont « génétiquement découplés » chez les espèces envahissantes. Impatiens glandulifères. Helsen et ses collègues soulignent que le découplage génétique des traits s'est avéré se produire chez les espèces à taux élevés de recombinaison sexuelle, ce qui est compatible avec Impatiens glandulifères étant une espèce de plante annuelle, et avec d'autres aspects de son développement reproducteur. Dans cette étude sur l'envahissement Impatiens glandulifera, il semble donc que la génétique règne.

L'auteur principal, Kenny Helsen, a déclaré à Botany One : « Premièrement, du point de vue de l'invasion, notre étude fournit de nouvelles informations sur les différentes stratégies. Impatiens glandulifères adopte le long de son gradient de croissance pour garantir sa haute forme physique et son caractère invasif. Ces informations nous aideront, espérons-le, à mieux comprendre à la fois le caractère envahissant et le potentiel d'éradication des espèces envahissantes problématiques. Deuxièmement, notre étude est intéressante pour les biologistes de l'évolution, car elle montre que les schémas d'adaptation le long des gradients latitudinaux (ou altitudinaux) pourraient répondre simultanément à plusieurs facteurs sélectifs, entraînant ainsi des schémas de traits plus complexes que ce que la théorie de l'allocation ne prévoyait que.