Les champignons favorisent la diversité végétale de la forêt pluviale
Avec jusqu'à 300 espèces végétales par hectare, les forêts tropicales sont les endroits les plus riches en espèces de la planète. Une équipe internationale de chercheurs a découvert ce qui permet de contenir les espèces dominantes et de donner ainsi une chance aux plantes plus rares de s'épanouir.
Il y a plus de 40 ans, les écologistes américains Daniel Janzen et Joseph Connell ont émis une hypothèse : Les agents pathogènes et les insectes tiennent en respect les plantes qui se multiplient rapidement dans les forêts tropicales et les empêchent d'évincer toutes les autres plantes. Une équipe de chercheurs dirigée par Owen Lewis de l'Université d'Oxford et Robert Bagchi, qui a commencé l'étude à Oxford et l'a terminée à l'ETH Zurich, a testé pour la première fois cette hypothèse sur une communauté végétale entière. Ils ont ainsi pu démontrer que les champignons sont le moteur de la diversité des espèces biodiversité, bien qu'une image négative leur soit habituellement associée en tant que "maladie des plantes".
"Dans le règne végétal, les proches parents sont de mauvais voisins", explique Lewis. "Les pousses qui poussent à côté de plantes de leur propre espèce meurent plus souvent. Les agents pathogènes des plantes, comme les champignons, se propagent plus facilement parmi les individus de la même espèce qui poussent à proximité les uns des autres, entraînant ainsi une mortalité liée à la densité. En limitant le nombre de plantes d'une espèce dominante, les champignons assurent l'égalité des chances dans la communauté végétale.
Maladie et diversité
![Vue agrandie : champignon dans la forêt tropicale du Belize](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2014/01/pilze-foerdern-die-pflanzenvielfalt-des-regenwalds/_jcr_content/news_content/textimage_0/image.imageformat.text50percent.1401225549.jpg)
Le fait que les espèces très répandues soient plus sensibles aux maladies n'est pas surprenant et a déjà été démontré à plusieurs reprises dans des travaux de recherche, explique Bagchi, premier auteur de l'étude qui paraît dans la revue spécialisée Nature. "Mais la prochaine étape - une preuve expérimentale que cela conduit à une plus grande diversité végétale dans la forêt tropicale - franchit une étape significative".
Afin de tester l'hypothèse Janzen-Connell et de décrypter séparément l'effet des champignons et des insectes sur les communautés végétales, les chercheurs ont étudié des zones tests dans la réserve forestière de Chiquibul au Belize. Ils ont pulvérisé de l'eau sur une partie des zones, et un insecticide ou un fongicide différent sur une autre. L'un des fongicides en particulier a considérablement réduit la diversité des plantes au fil du temps. L'insecticide, en revanche, a modifié la composition de la communauté végétale, mais pas le nombre d'espèces représentées dans l'aire de test.
À l'ETH Zurich, Bagchi a utilisé des modèles informatiques pour tester deux explications possibles de ce qu'il a observé : D'une part, les champignons pourraient influencer le taux de survie des pousses, quelle que soit la fréquence de présence de la même espèce au même endroit, et d'autre part, ils pourraient avoir un effet dépendant de la densité. Le modèle informatique qui a simulé cette dernière situation a produit une image similaire à celle observée dans la forêt, confirmant ainsi que les champignons sont à l'origine de la mortalité liée à la densité et donc de la grande diversité des espèces biodiversité dans la forêt tropicale.
Nouveaux aspects de la protection des espèces
"Nous devons faire attention à ne pas surinterpréter ces résultats, car nous n'avons observé cet effet que sur une période relativement courte et seulement dans une forêt tropicale particulière", explique Bagchi. Dans des forêts tropicales au climat différent, l'effet pourrait être différent. La forêt tropicale du Belize connaît par exemple une période de sécheresse marquée, qui inhibe la propagation des champignons. "Nous supposons que l'effet des champignons - provoquer une mortalité liée à la densité - est plus prononcé dans les zones plus humides et plus chaudes, car c'est là que les champignons se développent le mieux".
Les résultats pourraient en outre être importants dans le contexte du changement climatique. Les modèles climatiques prévoient qu'un réchauffement du climat entraînera une diminution des précipitations, ce qui limitera à son tour la propagation des champignons. "On pourrait penser, mais moins de germes pathogènes signifie aussi moins de biodiversité. Et la diversité des espèces biodiversité de nos forêts tropicales est certainement quelque chose que nous voulons absolument préserver", explique Bagchi.
Référence bibliographique
Bagchi R, Gallery RE, Gripenberg S, Gurr SJ, Narayan L, Addis CE, Freckleton RP, Lewis OT : Pathogens and insect herbivores drive rainforest plant diversity and composition. Nature, 22nd January 2014, doi : page externe10.1038/nature12911