Aim: Previous studies have shown that seed predation is not more intense towards the tropics.
One possible explanation for this finding is that seeds might be better defended at lower latitudes.
Our goal was to provide the first broad-scale, quantitative analysis of the latitudinal gradient in
physical investment in tissues surrounding seed reserve. In order to understand which factors
underpin large-scale gradients in seed defence, we also quantified relationships between seed
physical defence and climate, seed predation, seed mass, fruit type and growth form.
Location: Twenty-five sites ranging from 158300 to 438350 S along the east coast of Australia.
Time period: 2015.
Major taxa studied: Seed plants.
Methods: We measured the biomass ratio of protective tissue to seed reserve (hereafter, seed
physical defence) for 250 species–site combinations, with separate consideration of the structures
protecting the seed during exposure to pre-dispersal seed predation and post-dispersal seed
predation.
Results: Contrary to expectations, cross-species analyses showed that pre-dispersal seed physical
defence was greater towards high latitudes, whereas there was no latitudinal gradient in postdispersal
seed physical defence. Phylogenetic analyses revealed no significant relationship between
latitude and either pre-dispersal or post-dispersal seed physical defence. There was no relationship
between either pre-dispersal or post-dispersal seed physical defence and seed predation or seed
mass. Fleshy-fruited or herbaceous species invested less in pre-dispersal seed physical defence
while suffering less pre-dispersal seed predation than did dry-fruited or woody species.
Main conclusions: Our findings indicate that natural seeds in their natural habitats are not better
defended at lower latitudes. Together with recent studies of latitudinal gradients in seed predation,
leaf herbivory and defence, this study adds to the growing body of evidence that challenges the
idea of a declining latitudinal gradient in biotic interactions and therefore casts doubt on the traditional
understanding of the factors driving the latitudinal gradient in plant diversity.
Titre de l'article
Les facteurs qui façonnent les gradients à grande échelle dans la défense physique des graines : les graines ne sont pas mieux défendues sous les tropiques.
Les facteurs qui façonnent les gradients à grande échelle dans la défense physique des graines : les graines ne sont pas mieux défendues sous les tropiques.
Introduction à l'article
Les graines sont les organes les mieux défendues des plantes, celles-ci investissent autant dans les structures protectrices des graines quand dans les tissus endospermes. Pourtant nous en savons très peu sur les schémas d'allocation des ressources à la défense des graines selon un gradient latitudinal. L'investissement dans la défense des graines serait lié aux risques ou aux conséquences d'une attaque. Les plantes sous les tropiques rencontrant plus de prédation investiraient plus dans la défense des graines. Pourtant une étude menée en 2003 par Moles sur 65 espèces australiennes n'a montré aucun lien entre la prédation post-dispersion des graines et l'investissement dans la défenses de ces dernières. Cependant les plantes tropicales ont des graines plus lourdes, or la masse de la graine est directement corrélée à la défense post-dispersion (encore peu étudiée pour la défense pré-dispersion).
Les graines sont les organes les mieux défendues des plantes, celles-ci investissent autant dans les structures protectrices des graines quand dans les tissus endospermes. Pourtant nous en savons très peu sur les schémas d'allocation des ressources à la défense des graines selon un gradient latitudinal. L'investissement dans la défense des graines serait lié aux risques ou aux conséquences d'une attaque. Les plantes sous les tropiques rencontrant plus de prédation investiraient plus dans la défense des graines. Pourtant une étude menée en 2003 par Moles sur 65 espèces australiennes n'a montré aucun lien entre la prédation post-dispersion des graines et l'investissement dans la défenses de ces dernières. Cependant les plantes tropicales ont des graines plus lourdes, or la masse de la graine est directement corrélée à la défense post-dispersion (encore peu étudiée pour la défense pré-dispersion).
Expériences de l'article
Les auteurs ont échantillonné 250 plantes appartenant à 169 espèces en Australie sur 25 sites répartis selon un gradient latitudinal allant du 28° au 43'35. Pour chaque plante ils ont séché et pesé séparément les tissus du fruit : tissus fruitiers, enveloppe des graines (associé à la défense pré et post dispersion pour les fruits) et les réserves des graines. Puis ils ont établis un ratio entre l'enveloppe de la graine et les tissus impliqué dans les réserves. Lorsqu'ils n'ont pas pu séparer les différents éléments de la graine ils ont fixé le ratio à un (12 espèces). Ils ont couplé ces mesures avec les moyennes des précipitations et températures annuelles pour chaque site. Ils ont utilisé un modèle linéaire mixte pour mesurer l'effet des précipitations, de la température, du poids de la graine et de sa prédation sur l'allocation des ressources à la défense de la graine, l'effet aléatoire est le site. Ils ont aussi étudié les phylogénies des espèces et des mécanismes de défense.
Les auteurs ont échantillonné 250 plantes appartenant à 169 espèces en Australie sur 25 sites répartis selon un gradient latitudinal allant du 28° au 43'35. Pour chaque plante ils ont séché et pesé séparément les tissus du fruit : tissus fruitiers, enveloppe des graines (associé à la défense pré et post dispersion pour les fruits) et les réserves des graines. Puis ils ont établis un ratio entre l'enveloppe de la graine et les tissus impliqué dans les réserves. Lorsqu'ils n'ont pas pu séparer les différents éléments de la graine ils ont fixé le ratio à un (12 espèces). Ils ont couplé ces mesures avec les moyennes des précipitations et températures annuelles pour chaque site. Ils ont utilisé un modèle linéaire mixte pour mesurer l'effet des précipitations, de la température, du poids de la graine et de sa prédation sur l'allocation des ressources à la défense de la graine, l'effet aléatoire est le site. Ils ont aussi étudié les phylogénies des espèces et des mécanismes de défense.
Résultats de l'article
Les auteurs n'ont trouvé pas de résultats significatifs qui confirmeraient l'existence d'un gradient latitudinal de défense contre la prédation des graines. L'allocation à la défense post dispersion des graines n'est pas lié à l'environnement abiotique ni biotique et n'est pas plus élevée aux tropiques. Concernant la défense pré-dispersion, les plantes des milieux tempérées sont mieux protégées que celles des tropiques, ce qui est contraire au gradient attendu. En outre les plantes à fruits charnus investissent autant dans les défenses pré-dispersion que celles à fruits secs tout en subissant moins la prédation. Il n'y aurait donc pas de lien entre la pression de prédation et l'allocation des ressources. Les analyses phylogénétiques ont confirmé que les traits liés à la défense des graines sont fortement conservés et corrélés au type de fruits et au type de plantes (herbacée, ligneuse) et peu affecté par l'environnement biotique-abiotique et à la masse de la graine.
Les auteurs n'ont trouvé pas de résultats significatifs qui confirmeraient l'existence d'un gradient latitudinal de défense contre la prédation des graines. L'allocation à la défense post dispersion des graines n'est pas lié à l'environnement abiotique ni biotique et n'est pas plus élevée aux tropiques. Concernant la défense pré-dispersion, les plantes des milieux tempérées sont mieux protégées que celles des tropiques, ce qui est contraire au gradient attendu. En outre les plantes à fruits charnus investissent autant dans les défenses pré-dispersion que celles à fruits secs tout en subissant moins la prédation. Il n'y aurait donc pas de lien entre la pression de prédation et l'allocation des ressources. Les analyses phylogénétiques ont confirmé que les traits liés à la défense des graines sont fortement conservés et corrélés au type de fruits et au type de plantes (herbacée, ligneuse) et peu affecté par l'environnement biotique-abiotique et à la masse de la graine.
Rigueur de l'article
Cet article est rigoureux et traite des aspects physiques de la défense des plantes contre la prédation des graines. Cependant comme mentionné dans la discussion il ne traite pas de l'aspect chimique de la défense des plantes selon un gradient latitudinal (très peu d'article l'ont fait). Il ne tient pas compte du fait que certains traits de résistances ne sont pas des bons prédicateurs de la dissuasion à l'herbivorie, mais qu'ils pourraient faire partie d'un ensemble plus large de caractères végétaux reflétant l'historique de croissance et/ou les réactions des espèces aux milieux abiotiques. Les auteurs le mentionnent dans la discussion mais n'en n'ont pas tenu compte lors de leur expérimentation.
Cet article est rigoureux et traite des aspects physiques de la défense des plantes contre la prédation des graines. Cependant comme mentionné dans la discussion il ne traite pas de l'aspect chimique de la défense des plantes selon un gradient latitudinal (très peu d'article l'ont fait). Il ne tient pas compte du fait que certains traits de résistances ne sont pas des bons prédicateurs de la dissuasion à l'herbivorie, mais qu'ils pourraient faire partie d'un ensemble plus large de caractères végétaux reflétant l'historique de croissance et/ou les réactions des espèces aux milieux abiotiques. Les auteurs le mentionnent dans la discussion mais n'en n'ont pas tenu compte lors de leur expérimentation.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article s'inscrit dans la ligné des articles prouvant qu'il n'y a pas de gradient latitudinal de réponse à l'herbivorie. Il s'intéresse à la prédation des graines en Australie en milieux tropical et tempéré. Aucune preuve significative n'a démontré l'existence d'un tel gradient, ce qui est cohérent avec des articles précédents sur la défense des feuilles en liens avec la prédation (Endara & Coley 2011).
Cet article s'inscrit dans la ligné des articles prouvant qu'il n'y a pas de gradient latitudinal de réponse à l'herbivorie. Il s'intéresse à la prédation des graines en Australie en milieux tropical et tempéré. Aucune preuve significative n'a démontré l'existence d'un tel gradient, ce qui est cohérent avec des articles précédents sur la défense des feuilles en liens avec la prédation (Endara & Coley 2011).
Remarques sur l'article
Les deux auteurs de cet article sont Chen et Moles, or Moles est à l'origine de l'article de 2011 qui a ouvert le débat sur l'existence d'un gradient latitudinal. Cet article s'inscrit donc dans la ligné directe des articles prouvant qu'un tel gradient n'existe pas (Chen, Hemmings et al., 2017, Moles et al 2011, Moles et al., 2003).
Les deux auteurs de cet article sont Chen et Moles, or Moles est à l'origine de l'article de 2011 qui a ouvert le débat sur l'existence d'un gradient latitudinal. Cet article s'inscrit donc dans la ligné directe des articles prouvant qu'un tel gradient n'existe pas (Chen, Hemmings et al., 2017, Moles et al 2011, Moles et al., 2003).
Dernière modification il y a plus de 6 ans.