Les botanistes savent depuis la fin du 19th siècle que les plantes qui s'autofécondent sont plus susceptibles d'avoir un cycle de vie annuel, tandis que vivaces sont plus susceptibles d'être des croisements. Cela peut être dû au fait que de mauvaises conditions pendant la période de reproduction auront des conséquences plus importantes pour les plantes annuelles que pour les plantes vivaces si seul le croisement est possible. L'autopollinisation atténue cette pression et, en effet, de nombreuses annuelles occupent des environnements imprévisibles et marginaux. À l'inverse, les plantes vivaces se trouvent souvent dans des environnements très compétitifs où une progéniture de haute qualité est une priorité plus élevée.
La présence de populations annuelles et vivaces au sein d'une même espèce est suffisamment rare pour qu'une seule de ces espèces ait été examinée pour ses taux d'autofécondation par rapport à l'exocroèse : un riz sauvage dans lequel les plantes annuelles étaient principalement autofécondées, tandis que les plantes vivaces avaient une système d'accouplement mixte.
Dans un nouvel article publié dans Annals of Botany, l'auteur principal Yue Ma et ses collègues ont étudié 21 populations de Incarvillea sinensis, une espèce composée à la fois d'individus annuels et vivaces. Sur les 21 populations, 16 ne contenaient qu'un cycle de vie ou l'autre, tandis que cinq étaient un mélange des deux. Pour chaque population, les chercheurs ont pris des mesures liées à la taille et aux caractéristiques florales, ainsi qu'à l'aide de locus microsatellites pour estimer les taux de croisement. Au sein des populations mixtes, ils ont étudié les taux de visite des pollinisateurs et la production de fruits et de graines.
Conformément à la théorie, les populations pérennes se sont croisées à un taux significativement plus élevé que les annuelles, une différence qui a également été observée dans les populations mixtes. Les plantes vivaces produisaient plus de fleurs plus grandes que celles des plantes annuelles, indiquant une plus grande allocation de ressources pour attirer les pollinisateurs. Dans les populations mixtes, les plantes annuelles avaient une production de fruits et de graines plus élevée que les plantes vivaces.
L'une des mesures florales prises, celle de la séparation entre le stigmate et l'anthère (herkogamie), a montré des différences nettes entre les plantes annuelles et vivaces, avec une séparation plus faible chez les annuelles. Cela suggère fortement que les différences dans les systèmes d'accouplement ont une base génétique.
« Ce qui est significatif dans nos résultats, c’est que le système d’accouplement et le cycle de vie sont associés de manière constante sur une vaste aire géographique présentant une grande diversité environnementale. Nous n’avons trouvé aucun cas où les populations annuelles pratiqueraient même modérément l’allogamie, ni aucun cas où les populations vivaces présenteraient des taux d’autofécondation élevés », écrivent les auteurs.
