Les chercheurs constatent que la montée des Andes a créé des conditions de paysage d’inspiration spectrale chez les plantes aquatiques.

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La rivière Bogotá tombe dans une spectaculaire cascade de 132 mètres appelée Salto de Tequendama, au sud-ouest de la ville de Bogotá, en Colombie. À près de 2 000 mètres d’altitude, il est concevable que le brouillard de Humboldt et de Bonpland détruise leurs visages tout en recouvrant une minuscule plante aquatique de feuilles de dentelle entre les rochers. Cette plante s’appelle maintenant Marathrum foeniculaceum et, pour l’œil non averti, les algues se perdent facilement.

« Nous ne l’avons trouvé qu’une seule fois sur les rochers du Salto de Tequendama, à propos d’un précipice très dangereux de près de 195 mètres », écrivent le couple de naturalistes en 1806.

Le Salto de Tequendama est le résultat de la pression et de l’élévation de la croûte terrestre qui a quitté les Andes dans un processus continu qui a commencé il y a près de 11 millions d’années. Les phytologues savent que l’ascenseur des Andes était un creuset pour la biodiversité, mais les plantes qui aiment l’eau, comme Marathrum foeniculaceum et ses espèces similaires marathrum utile resté oublié. Maintenant, une étude de la façon dont l’histoire des plus longues montagnes continentales d’Amérique du Sud a déterminé le destin de cette paire de plantes.

Les deux espèces se sont éteintes il y a environ 17 millions d’années, incapables d’échanger des gènes en raison d’un obstacle à la montée des Andes, rapportent des chercheurs de l’Université de Washington. Nouveau phytologue.

Les nouvelles découvertes montrent l’interaction de la biologie et de la géologie, car « les changements dans l’histoire de ces organismes entraînent des changements dans le paysage », explique la biologiste évolutionniste et auteure principale de l’étude Ana María Bedoya.

Ana María Bedoya debout dans la rivière Yuruparí dans la division colombienne de Vaupés avec des spécimens de Marathrum. Photo reproduite avec l’aimable autorisation d’Ana María Bedoya.

De plus, des groupes de la même espèce se sont également divisés, a découvert l’équipe. Population de M. foeniculaceum dans la Sierra Nevada de Santa Marta et dans les bassins de la Magdalena qui se sont séparés il y a environ 12 millions d’années, et M. utile de ces deux vallées il y a seulement environ 4 millions d’années.

Des recherches antérieures sur la diversité végétale andine se sont concentrées sur les espèces terrestres. Dans la nouvelle étude, Bedoya et ses collègues présentent des informations sur l’évolution des plantes aquatiques dans une zone de grande diversité.

« Les Andes ont façonné les rivières et il y a des plantes que l’on ne trouve que dans les rivières », explique le scientifique. « Pour comprendre comment la flore de la région la plus diversifiée du monde s’est réunie, nous ne pouvons pas ignorer l’eau. »

Bedoya a voyagé en Colombie natale, naviguant et faisant du kayak à 75 personnes M. foeniculaceum et 40 de M. utile de 21 sites à travers les Andes et la Sierra Nevada de Santa Marta. Bedoya dit que beaucoup de ces collections sont de nouveaux records.

« [Our collections make up] plus de 50 % en tout Marathrum spécimens collectés à partir de 1802 », explique-t-elle.

Une partie de la raison pour laquelle ces plantes qui aiment l’eau peuvent être mal représentées dans l’herbier est que la plupart des botanistes n’aiment pas se mouiller les pieds, explique Bedoya en racontant le botaniste suisse Christopher DK Cook.

Ana Bedoya dans la rivière Samaná Nord, dans le département colombien d’Antioquia alors qu’elle se prépare à collecter des spécimens de Marathrum. Photo reproduite avec l’aimable autorisation de Daniel Ocampo, Vencejo Films.

Et ce n’est pas seulement leur habitat humide qui empêche les chercheurs de les étudier. Bedoya dit qu’elle a choisi de ne pas visiter Salto de Tequendama, le genre de région où elle choisit ses sites d’étude. M. fenouil, car il est très pollué maintenant. Les choses ne vont pas bien non plus dans le sud. Leur échantillonnage à Boyacá, dans le bassin de l’Orénoque, n’en comprenait que deux en partie à cause des populations Marathrum disparaissant rapidement en raison de la construction de centrales hydroélectriques, qui détournent le cours du fleuve.

« L’avenir de ces populations dépend de l’avenir de ces rivières », explique Bedoya.

Boyacá est également spécial en termes d’ascendance car les personnes qui les ont collectées sont mélangées, ce qui signifie que leur ADN partage des parties avec les deux espèces des deux bassins du nord : la Sierra Nevada de Santa Marta et de Magdalena.

« C’est très intéressant parce que nous constatons qu’il n’y a pas de flux de gènes entre les bassins et que la propagation est très limitée, alors la question est quelle est l’origine de la population de Boyacá ? » Je me demande Bedoya.

Même lorsque leur échantillonnage était limité, leurs analyses phonémiques et les probabilités d’hérédité associées montrent que ces hybrides résultent de la fusion des deux lignées d’ancêtres nordiques, connue sous le nom d’événement de récession.

Le groupe de chercheurs propose deux alternatives pour expliquer l’identité génétique mixte de la population Boyacá. D’une part, il est possible que les graines des populations du nord aient été transportées par ce qu’un groupe de géologues a appelé la porte transandine, une route fluviale utilisée pour relier les bassins de l’Orénoque et de la Magdalena il y a 13 à 4,1 millions d’années. Une autre option est que les graines collantes des deux espèces peuvent être propagées par les oiseaux.

Bedoya est passionnée par ses recherches et n’hésite pas à se mouiller les pieds ; l’eau le transporte vers une terre lointaine, où les plantes pénètrent un nouveau territoire.

« Les informations contenues dans l’ADN d’une plante qu’une personne collecte dans une rivière peuvent nous amener à générer des hypothèses sur la façon dont le paysage était différent dans le passé », dit-elle.

DOCUMENT DE RECHERCHE:

Bedoya, AM, Leaché, AD et Olmstead, RG (2021), Ascension andine, formation de bassins hydrographiques et évolution des plantes vivant dans les écosystèmes aquatiques à débit rapide du nord de l’Amérique du Sud. Nouveau phytologue. Manuscrit de l’auteur reconnu. https://doi.org/10.1111/nph.17649

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