Comme les humains et les animaux, Les plantes aussi confrontées au défi du changement climatique. À mesure que le climat se réchauffe et devient plus sec, les plantes cherchent des moyens de s’adapter à ces nouvelles conditions extrêmes. UN recherche publiée dans Global Change Biology Une étude menée par une équipe de l'Université de Liverpool et de l'Université de Syracuse aux États-Unis révèle comment les plantes modifient leur ADN pour survivre dans un environnement en mutation.
Au cours des 15 dernières années, les chercheurs ont examiné comment une gamme d'espèces végétales dans une prairie près de Buxton, au Royaume-Uni, réagissent aux événements météorologiques extrêmes, tels que sécheresses intenses y fortes pluies. Les résultats ont été surprenants : ces conditions changeantes ont induit des changements génétiques dans les plantes, un phénomène que les scientifiques ont appelé «sauvetage évolutif«.
Le Dr Raj Whitlock, professeur d'écologie à l'Institut de biologie intégrative de l'Université de Liverpool, a souligné le fait que les plantes peuvent présenter des changements dans leur diversité génétique En si peu de temps, il s’agit d’une découverte étonnante, sachant que l’on considère généralement que les plantes ont besoin de beaucoup plus de temps pour s’adapter aux variations climatiques. Cela pourrait expliquer la capacité des espèces étudiées à prospérer dans des conditions environnementales exigeantes. Dans ce contexte, il est important de comprendre comment les plantes s’adaptent au changement climatique.
La recherche a été menée dans le Laboratoire d'étude des impacts du changement climatique de Buxton (BCCIL), où le climat est manipulé expérimentalement depuis 1993 pour observer comment les plantes réagissent à de tels changements.
Malgré les découvertes fascinantes, Le changement climatique reste un défi de taille pour la plupart des espèces végétales du monde. Tous doivent s’adapter à un climat en constante évolution. Les plantes, confrontées à la hausse des températures, à la salinité, aux sécheresses prolongées et à d’autres stress, utilisent divers mécanismes pour assurer leur survie, un fait que l’on peut également observer dans les écosystèmes méditerranéens, qui sont particulièrement vulnérables.
Les mécanismes que les plantes utilisent pour s’adapter comprennent des modifications de leur croissance et de leur métabolisme, la régulation de stomates, les pores qui permettent l'échange de gaz et d'eau, et les changements dans l'expression des gènes qui codent les protéines protectrices et antioxydantes. Chacun de ces mécanismes a un effet spécifique sur les fonctions vitales des plantes et est crucial pour leur survie dans des conditions défavorables.
Récemment, les éléments suivants ont été identifiés : Facteurs de degré de liberté cyclique (CDF), un groupe de facteurs de transcription essentiels qui régulent les réponses des plantes à diverses conditions de stress abiotique. Ces facteurs modulent des aspects fondamentaux tels que la période de floraison et la croissance des racines, ainsi que la tolérance à différents types de stress environnemental. Des recherches récentes suggèrent que les fonctions des CDF sont conservées dans d’autres espèces, y compris les cultures d’intérêt agricole. Ceci est essentiel pour comprendre le adaptation des plantes au changement climatique.
Adaptation au stress environnemental
Les plantes sont soumises à une série de stress environnementaux dont la fréquence et l’intensité ont augmenté en raison du changement climatique. Le la sécheresse, par exemple, est l’un des facteurs qui influence le plus la croissance des plantes. Lorsque les conditions de sécheresse sont sévères, les plantes doivent fermer leurs stomates pour réduire la perte d’eau, ce qui limite à son tour leur capacité à effectuer la photosynthèse.
La fermeture des stomates peut toutefois être nocive si les températures sont élevées. Une étude récente a identifié un mécanisme moléculaire qui contrôle l’ouverture et la fermeture des stomates, aidant les plantes à équilibrer la transpiration et la conservation de l’eau. Ce système de signalisation est vital pour les plantes confrontées à des conditions extrêmes et leur permet de réagir rapidement et efficacement aux changements de leur environnement. Pour en savoir plus sur la façon dont les plantes survivent dans des conditions difficiles, vous pouvez consulter notre article sur la survie des plantes dans le désert.
De plus, lorsque les plantes subissent un stress, mémoire épigénétique leur permet de se souvenir de ces conditions et de réagir plus efficacement à l’avenir. Cette mémoire peut être transmise à la progéniture, augmentant ainsi les chances de survie dans un environnement changeant. Des études récentes ont montré que les arbres peuvent se souvenir d’épisodes de chaleur ou de sécheresse passés, ce qui influence leur capacité à faire face à de nouvelles périodes de stress.
Les plantes utilisent plusieurs mécanismes biochimiques et physiologiques pour maintenir leur croissance et protéger leur intégrité cellulaire contre les conditions défavorables. Ces mécanismes sont généralement organisés par un vaste ensemble de gènes de réponse au stress et des réseaux complexes de facteurs de transcription. Des recherches ont montré que les concentrations d’hormones végétales, telles que l’acide abscissique et l’acide salicylique, sont essentielles pour réguler ces réponses adaptatives, permettant aux plantes de réagir en temps réel aux changements environnementaux qui les affectent.
Comprendre comment les plantes s’adaptent au changement climatique est également essentiel pour développer des stratégies visant à assurer leur survie à long terme et à améliorer la production agricole. Les nouvelles variétés de cultures doivent être plus résistantes aux conditions météorologiques extrêmes pour garantir la sécurité alimentaire à l'avenir, comme indiqué dans l'article sur L'agriculture de conservation comme pratique contre le changement climatique.
Cependant, l’adaptation des plantes ne se produit pas de manière isolée. Il le changement climatique Elle affecte les écosystèmes dans leur ensemble, ce qui a un impact sur la diversité et la résilience des espèces. Il est donc impératif de prendre en compte l’impact combiné du changement climatique et de l’activité humaine sur la biodiversité et sur la capacité des plantes à s’adapter à ces nouveaux défis.
Les plantes ont une remarquable capacité d’adaptation, mais les changements rapides du climat et d’autres facteurs constituent une menace constante. Il est essentiel de continuer à rechercher et à comprendre comment les plantes réagissent à ces changements et comment nous pouvons les aider à s’adapter, non seulement pour leur survie, mais aussi pour le bien-être de notre planète.
