La propagation des villes déclenche l’évolution des plantes, révèle une nouvelle étude. Des scientifiques japonais ont découvert à quel point l’urbanisation croissante a un impact majeur sur la flore à mesure qu’elle s’adapte aux environnements urbains.
Certaines espèces changent même la couleur de leurs feuilles lorsqu’elles poussent en zone urbaine, révèle l’étude publiée dans la revue Science Advances.
Les chercheurs ont expliqué qu’une caractéristique clé de ces environnements est la présence de surfaces imperméables retenant la chaleur créées à partir de brique, de pierre, d’asphalte et de béton. De telles surfaces forment des « îlots de chaleur » urbains, c’est-à-dire des régions où les températures de surface sont élevées.
Selon les résultats, un résultat inattendu du stress thermique est l’impact sur le comportement, la physiologie et les trajectoires évolutives des organismes résidents.
Bien que des études antérieures aient étudié le rôle du stress thermique urbain sur l’évolution des animaux, les chercheurs affirment que ses effets sur les plantes restent largement inexplorés.
Ils ont étudié comment les îlots de chaleur urbains affectent la couleur des feuilles d’Oxalis corniculata, également connue sous le nom d’oxalis rampante. La plante présente diverses couleurs de feuilles – allant du vert au rouge – et se trouve dans les zones urbaines et rurales du monde entier.
Les recherches suggèrent que les variations de couleur servent d’adaptation évolutive pour protéger la plante du stress environnemental.
De plus, on pense que les pigments rouges, appelés anthocyanes, présents dans les feuilles réduisent les dommages induits par la chaleur et la lumière en interceptant la lumière et en formant des antioxydants.
Le Dr Yuya Fukano et son équipe ont mené des observations sur le terrain de la répartition de la couleur des feuilles de l’oseille rampante, dans les régions urbaines et rurales, à l’échelle locale, paysagère et mondiale.
Le Dr Fukano a déclaré : « Nous avons remarqué que les variantes à feuilles rouges de l’oseille rampante poussaient généralement à proximité de surfaces imperméables dans les zones urbaines, mais poussaient rarement dans les terres agricoles ou les espaces verts dans et autour de la ville. »
L’équipe a identifié un modèle dans lequel les variantes à feuilles vertes de l’oseille rampante dominaient les espaces verts tandis que leurs homologues à feuilles rouges dominaient les sites urbains de Tokyo, tant au niveau local que paysager.
Un examen plus approfondi d’une base de données en ligne a montré que les résultats géographiques étaient « cohérents » à travers le monde, confirmant ainsi un lien entre l’urbanisation et les variations de couleur des feuilles de l’oseille rampante.
Pour quantifier les avantages adaptatifs des variations de couleur des feuilles, l’équipe de recherche a examiné leur influence sur la croissance de la biomasse et la capacité photosynthétique dans des conditions de stress thermique et hors stress thermique au cours d’expériences de culture contrôlées et non contrôlées.
Les chercheurs ont découvert que les variantes à feuilles rouges présentaient des taux de croissance supérieurs et une efficacité photosynthétique plus élevée à des températures élevées, tandis que les variantes à feuilles vertes prospéraient à des températures plus basses.
En conséquence, les variantes à feuilles rouges ont tendance à prospérer dans les zones urbaines à faible densité végétale en raison de leur forte tolérance au stress.
L’inverse est vrai pour leurs homologues à feuilles vertes, qui affichent une compétitivité de croissance plus élevée dans des espaces verts luxuriants.
Le Dr Fukano est professeur agrégé à l’École supérieure d’horticulture de l’Université de Chiba, a déclaré : « Bien que ces résultats ne changeront pas beaucoup dans un avenir immédiat, cette étude présente l’un des exemples les plus populaires d’évolution continue pouvant être observée dans les zones urbaines. domaines. »
L’équipe a également mené des analyses génétiques à l’échelle du génome, qui ont indiqué que la variante à feuilles rouges d’O. corniculata pourrait avoir évolué « plusieurs fois » à partir de la plante ancestrale à feuilles vertes.
Le Dr Fukano a ajouté : « Les îlots de chaleur urbains sont des précurseurs du réchauffement climatique.
« Comprendre l’évolution adaptative rapide des organismes urbains aux températures élevées fournira des informations précieuses sur la dynamique des écosystèmes et la production agricole durable. »
Il a déclaré que les adaptations au stress dû aux températures élevées s’étendent probablement au-delà de la couleur des feuilles, justifiant ainsi des recherches plus approfondies sur divers traits des plantes.
