Comment les plantes et les animaux partagent la réponse au changement climatique

Comment les plantes et les animaux partagent la réponse au changement climatique

Les recherches révèlent que les plantes et les animaux sont remarquablement similaires dans leurs réponses aux changements des conditions environnementales à travers le monde.

L'étude pourrait aider à expliquer leur répartition actuelle et comment ils réagiront au changement climatique à l'avenir.

Les plantes et les animaux sont fondamentalement différents à bien des égards, mais l'un des plus évidents est la façon dont ils gèrent la température.

«Lorsqu'il fait beau et chaud là où ils se trouvent à un moment donné, la plupart des animaux peuvent simplement se déplacer pour trouver de l'ombre et se rafraîchir», explique l'auteur principal de l'étude, John J. Wiens, professeur d'écologie et de biologie évolutive à l'Université de l'Arizona. . «Les plantes, en revanche, doivent rester où elles sont et tolérer ces températures plus élevées.»

Avec Hui Liu et Quing Ye du Jardin botanique de Chine méridionale, Wiens a analysé les données climatiques de 952 espèces de plantes et 1,135 XNUMX espèces de vertébrés. Ils comprenaient de nombreux grands groupes de plantes à fleurs, des chênes aux orchidées en passant par les graminées, et tous les grands groupes de vertébrés terrestres, notamment les grenouilles, les salamandres, les lézards, les serpents, les tortues, les crocodiliens, les oiseaux et mammifères.

L'équipe a utilisé des données climatiques et des arbres évolutifs détaillés pour tester 10 hypothèses sur les conditions de température et de précipitation où chaque espèce se produit et comment celles-ci changent au fil du temps entre les espèces. Cet ensemble de conditions est également connu comme la «niche climatique» de chaque espèce.

La niche climatique d'une espèce reflète où elle peut vivre, explique Wiens - par exemple, sous les tropiques par rapport à la zone tempérée, ou au niveau de la mer par rapport au sommet d'une montagne - et comment elle réagira au changement climatique.

Une espèce avec une large niche climatique peut se répartir largement dans de nombreuses conditions différentes et peut être particulièrement résistante au changement climatique. Une espèce à niche étroite, en revanche, peut avoir une petite distribution et peut être particulièrement vulnérable au changement climatique. Comprendre les niches climatiques est d'une importance cruciale pour répondre à bon nombre des questions les plus fondamentales et urgentes en matière d'écologie et d'évolution.

Pour les 10 hypothèses testées par les auteurs, ils ont constaté que les plantes et les animaux présentaient des modèles similaires d'évolution de niche. Par exemple, en moyenne, chaque espèce végétale et animale vit dans un éventail similaire de conditions environnementales. L'étendue des conditions dans lesquelles chaque espèce vit évolue également de la même manière à travers le monde dans les deux groupes, les espèces végétales et animales des régions tropicales ne se trouvant que dans une plage de températures étroite et celles des zones tempérées tolérant une large plage de températures. De plus, les niches climatiques des plantes et des animaux évoluent à des taux similaires au fil du temps.

Ces résultats peuvent aider à expliquer de nombreux schémas fondamentaux de la nature. Par exemple, différents ensembles d'espèces végétales et animales ont tendance à se produire à différentes altitudes, qui diffèrent en température et en précipitations. Dans le sud-ouest des États-Unis, par exemple, différentes altitudes abritent différents ensembles d'espèces végétales et animales, des déserts de faible altitude aux prairies en passant par les forêts de chênes, les forêts de pins et les forêts d'épinettes et de sapins aux altitudes plus élevées.

«Étant donné que chaque espèce végétale et animale tolère une étendue similaire et limitée de conditions climatiques - en moyenne - vous vous retrouvez avec différents ensembles d'espèces végétales et animales à différentes altitudes le long d'une pente de montagne», explique Wiens.

Ces résultats peuvent également aider à expliquer pourquoi différents ensembles d'espèces se trouvent dans les régions tempérées et les régions tropicales des deux groupes, et pourquoi les plantes et les animaux ont tendance à avoir des points chauds pour la biodiversité et un nombre élevé d'espèces aux mêmes endroits - par exemple, les Andes d'Amérique du Sud .

L'étude suggère également comment les changements climatiques futurs pourraient affecter les espèces végétales et animales.

«La découverte que les plantes et les animaux ont des créneaux et des taux de niche similaires peut aider à expliquer pourquoi les extinctions locales du changement climatique se sont produites à des fréquences similaires chez les plantes et les animaux jusqu'à présent, et pourquoi des niveaux similaires de l'extinction des espèces sont prévus pour les deux groupes à l'avenir », explique Wiens. "Les espèces avec des niches plus larges et des taux plus rapides pourraient mieux survivre au changement climatique au cours des 50 prochaines années, et les largeurs et les taux de niche sont très similaires entre les plantes et les animaux dans l'ensemble."

De plus, la constatation que les espèces sont adaptées à une plage de températures plus étroite sous les tropiques permet d'expliquer pourquoi une fréquence d'extinctions plus élevée y est prévue que dans la zone tempérée, même si le réchauffement peut être similaire ou même plus important aux latitudes plus élevées.

Les auteurs ont également constaté que, tant chez les plantes que chez les animaux, les espèces semblent avoir plus de difficulté à s'adapter rapidement à des températures plus chaudes et à des conditions plus sèches qu'à des conditions plus fraîches et plus humides. Par conséquent, les plantes et les animaux peuvent avoir des difficultés particulièrement difficiles à s'adapter à l'augmentation des températures et des sécheresses liées au réchauffement climatique.

L'étude apparaît dans Écologie de la nature et évolution

étude originale

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