Les plantes, en tant qu’organismes sessiles, dépendent de la dispersion des graines comme mécanisme essentiel pour coloniser de nouvelles zones. Cela a conduit à l’évolution de diverses stratégies de dispersion chez les plantes, y compris le développement de « mégafruits » – des fruits généralement plus grands que 4 cm contenant jusqu’à 5 grosses graines. On pense que les mégafruits ont évolué principalement pour la dispersion par la mégafaune, les plus grands animaux d’un écosystème, qui comprend des mangeurs de fruits capables de transporter des graines sur de grandes distances, connus sous le nom de « mégafrugivores ». De telles interactions étaient cruciales pour maintenir la connectivité entre les populations de plantes sur de grandes distances. Cependant, la plupart de la mégafaune a disparu au cours du Pléistocène tardif, en grande partie à trigger des activités humaines.
Madagascar, qui abritait autrefois un ensemble diversifié de mégafrugivores tels que des lémuriens géants, des oiseaux-éléphants et des tortues géantes, constitue un cadre idéal pour étudier ces interactions passées. L’extinction de ces créatures il y a environ 1 000 ans pose des questions intrigantes sur l’influence actuel sur les populations végétales, en particulier dans le contexte de leur rôle dans la dispersion des graines de plantes à mégafruits.
Madagascar, où les mégafrugivores tels que les lémuriens géants, les oiseaux-éléphants et les tortues géantes étaient probablement encore capables de disperser à lengthy terme les plantes à mégafruits. Il y a environ 1 000 ans, l’influence humain a largement conduit tous les mégafrugivores à l’extinction à Madagascar. De telles interactions historiques avec des mégafrugivores aujourd’hui éteints ont peut-être laissé des empreintes sur la génétique des espèces et des populations actuelles. Voir la vidéo complète ici : https://www.tricklabor.com/fr/portfolio/megafaune-de-madagascar/
Travail de terrain à Madagascar
La botaniste locale Tahina Razafindrahaja tient un mégafruit pourri de l’espèce de palmier Borassus madagascariensis. Il s’agit de l’espèce de palmier de Madagascar qui produit les plus gros fruits (30 cm de longueur moyenne), qui ne sont dispersés par aucun frugivore connu et qui sont normalement trouvés en practice de pourrir sur le sol.
Pour étudier les conséquences de l’extinction des mégafrugivores sur les plantes portant des mégafruits, je me suis rendu à Madagascar à l’été 2019. Là, j’ai été chaleureusement accueilli par l’équipe locale du Kew Madagascar Conservation Centre (KMCC), qui est devenue ma famille pendant les 3 mois suivants. Nous avons collecté des échantillons de palmiers malgaches (la famille de plantes de Madagascar dont la plupart des espèces portent des mégafruits), en particulier dans la partie occidentale de Madagascar, où les mégafrugivores étaient historiquement répandus, et où la répartition actuelle des palmiers montre encore empreintes de la distribution passée des mégafrugivores.
Nous avons collecté l’ADN de quatre espèces de palmiers malgaches dispersées par les animaux, classées en trois courses de taille de fruits : le palmier à gros mégafruits (Borassus madagascariensis30 cm de longueur moyenne), palmiers mégafruités de taille moyenne (Hyphaene coriacea5,5 cm; Bismarckia nobilis4,4 cm) et un palmier à petits fruits (Chrysalidocarpus madagascariensis1,3 cm).
Notre étude
De retour à la iDiv institut de recherche à Leipzig, en Allemagne, où je faisais mes études de doctorat à l’époque Renske E. OnsteinDans le laboratoire de , j’ai extrait l’ADN et nous avons généré des données de séquençage d’ADN associé à un web site de restriction à double digestion pour ces palmiers. Avec ces données, nous avons évalué la différenciation génétique et la migration récente parmi les populations des quatre espèces de palmiers dispersées par les animaux. Nous avons intégré cela aux aires de répartition (passées) des animaux dispersant les graines éteints et actuels, aux données sur le paysage et l’influence humain, et avons appliqué des modèles linéaires à effets mixtes pour explorer les facteurs de variation génétique chez ces palmiers.
Des photographs du travail de terrain et de l’équipe formidable qui a rendu tout cela potential ! Picture en haut à gauche : De gauche à droite, la co-auteure de l’article et botaniste locale Vonona Randrianasolo, la botaniste locale Henintsoa Razanajatovo et moi-même posant fièrement devant Borassus madagascariensis. Picture en bas à gauche : Le botaniste native Fidelis Randrianasolo, le pilote de KMCC le plus génial Roger Rajaonarison, moi-même et les botanistes locaux Tahina Razafindrahaja et Andry Rakotoarisoa. Picture de droite : Vonona Randrianasolo échantillonnant le B. madagascariensis, qui n’est pas si facile à échantillonner. Vous voulez en voir plus ? Voici une vidéo sur mon travail de terrain à Madagascar : https://youtu.be/pBEHnJQBH9U?si=p0kJrvEwgw0ovyIk
Nos découvertes
Nos résultats ont montré que les populations de palmiers qui partageaient historiquement plus d’espèces mégafrugivores présentaient une différenciation génétique plus faible, ce qui suggère que la dispersion des graines par les mégafrugivores dans le passé favorisait le flux génétique entre les populations. En comparaison, l’influence de la diversité frugivore existante sur la différenciation génétique n’était évident que chez les espèces de palmiers à petits fruits. De plus, la connectivité du paysage (adéquation environnementale, couverture forestière et densité des rivières) et l’influence humain (densité des routes) ont également réduit la différenciation génétique, ce qui indique que même après l’extinction des mégafrugivores, d’autres méthodes de dispersion (comme la dispersion par l’homme ou par les rivières) peuvent avoir joué un rôle dans le maintien d’une faible différenciation génétique parmi les populations de palmiers à mégafruits. Notre étude illustre remark les interactions entre espèces qui se sont produites il y a plus d’un millénaire peuvent laisser des empreintes sur la génétique des populations.
Lisez l’article complet sur le Journal of Ecology intitulé : « Signatures génomiques de la dispersion passée des mégafrugivores dans les palmiers malgaches »
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