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Variation latitudinale de l'herbivorie : asymétrie hémisphérique et rôle des facteurs climatiques
Variation latitudinale de l'herbivorie : asymétrie hémisphérique et rôle des facteurs climatiques
Introduction à la méta-analyse
Il est accepté depuis longtemps que les interactions biotiques diminuent avec l’augmentation de la latitude (Dobzhanky 1950, Janzen 1970) et l’herbivorie est plus importante sous les tropiques. On parle alors de l’hypothèse de l’herbivorie latitudinale et de résistance latitudinale des plantes à l’herbivorie. Cependant en 2011, Moles et son équipe ont remis en cause la validité de ces hypothèses. Depuis des résultats contradictoires sont publiés à ce sujet : Pennings 2009, Salazar & Marquis 2012 : relation négative entre latitude et herbivorie ; Adams & Zhang 2009, Adams 2009 : relation positive ; Feller 2013, Becerra 2015 : pas de relation. Plusieurs ces analyses ont été réalisées sur des centaines d’espèces de plantes des dizaines de sites différents. Au vu de ces contradictions et de l’influence des variables climatiques à tester, les auteurs étudient les données de plusieurs études afin d’essayer de lever le voile sur l’hypothèse de l’existence d’un gradient latitudinal d’herbivorie.
Il est accepté depuis longtemps que les interactions biotiques diminuent avec l’augmentation de la latitude (Dobzhanky 1950, Janzen 1970) et l’herbivorie est plus importante sous les tropiques. On parle alors de l’hypothèse de l’herbivorie latitudinale et de résistance latitudinale des plantes à l’herbivorie. Cependant en 2011, Moles et son équipe ont remis en cause la validité de ces hypothèses. Depuis des résultats contradictoires sont publiés à ce sujet : Pennings 2009, Salazar & Marquis 2012 : relation négative entre latitude et herbivorie ; Adams & Zhang 2009, Adams 2009 : relation positive ; Feller 2013, Becerra 2015 : pas de relation. Plusieurs ces analyses ont été réalisées sur des centaines d’espèces de plantes des dizaines de sites différents. Au vu de ces contradictions et de l’influence des variables climatiques à tester, les auteurs étudient les données de plusieurs études afin d’essayer de lever le voile sur l’hypothèse de l’existence d’un gradient latitudinal d’herbivorie.
Expériences de la méta-analyse
Pour cette étude, les auteurs se sont basés sur des données publiées de la littérature (jusqu’au 30 novembre 2014). Ils ont utilisé les dommages liés à l’herbivorie des feuilles matures lors de la fin de la période de croissance, ou la somme des dommages de chaque feuille sur plusieurs mois, comme mesure de l’herbivorie. Ils ont utilisé la température moyenne et les précipitations moyennes annuelles comme variable climatique. Pour maintenir l’indépendance des données pour une même espèce, ils ont utilisé la moyenne des dommages de l’espèce pour un site donné. Ils ont réalisé un modèle linéaire mixte : herbivorie ~ latitude + latitude*hémisphère + (1|espèce et site). Les espèces et les sites sont considérés comme des effets aléatoires afin de prendre en compte la variance inter-spécifique et inter-site de l’herbivorie qui n’est pas expliquée pas le modèle. Les auteurs ont aussi réalisé une étude phylogénétique afin de prendre en compte les relations évolutives entre les espèces.
Pour cette étude, les auteurs se sont basés sur des données publiées de la littérature (jusqu’au 30 novembre 2014). Ils ont utilisé les dommages liés à l’herbivorie des feuilles matures lors de la fin de la période de croissance, ou la somme des dommages de chaque feuille sur plusieurs mois, comme mesure de l’herbivorie. Ils ont utilisé la température moyenne et les précipitations moyennes annuelles comme variable climatique. Pour maintenir l’indépendance des données pour une même espèce, ils ont utilisé la moyenne des dommages de l’espèce pour un site donné. Ils ont réalisé un modèle linéaire mixte : herbivorie ~ latitude + latitude*hémisphère + (1|espèce et site). Les espèces et les sites sont considérés comme des effets aléatoires afin de prendre en compte la variance inter-spécifique et inter-site de l’herbivorie qui n’est pas expliquée pas le modèle. Les auteurs ont aussi réalisé une étude phylogénétique afin de prendre en compte les relations évolutives entre les espèces.
Résultats de la méta-analyse
D’après leur modèle, l’interaction hémisphère*latitude est significative sur le taux d’herbivorie (p<0,0001), mais la latitude seule n’est pas significative (p=0.8077). L’herbivorie diminue dans l’hémisphère nord avec l’augmentation de la température (p=0.0081, r²=0.029), mais il n’y a pas de corrélation dans l’hémisphère sud. Le taux d’herbivorie dans l’hémisphère sud est 1,5 fois plus élevé que dans l’hémisphère nord, les sites y ont une température moyenne annuelle et des précipitations moyennes annuelles plus fortes. Dans l’hémisphère nord, l’herbivorie est corrélée positivement avec l’augmentation de la température (p=0.0001, r²=0.036). Les variations d’herbivorie sont expliquées à 72,1% par les variations de température et l’hémisphère. L’étude phylogénétique a montré que les relations évolutives entre les espèces ne changent pas ce résultat.
D’après leur modèle, l’interaction hémisphère*latitude est significative sur le taux d’herbivorie (p<0,0001), mais la latitude seule n’est pas significative (p=0.8077). L’herbivorie diminue dans l’hémisphère nord avec l’augmentation de la température (p=0.0081, r²=0.029), mais il n’y a pas de corrélation dans l’hémisphère sud. Le taux d’herbivorie dans l’hémisphère sud est 1,5 fois plus élevé que dans l’hémisphère nord, les sites y ont une température moyenne annuelle et des précipitations moyennes annuelles plus fortes. Dans l’hémisphère nord, l’herbivorie est corrélée positivement avec l’augmentation de la température (p=0.0001, r²=0.036). Les variations d’herbivorie sont expliquées à 72,1% par les variations de température et l’hémisphère. L’étude phylogénétique a montré que les relations évolutives entre les espèces ne changent pas ce résultat.
Ce que cette méta-analyse apporte au débat
Cet article traite de la différence dans le taux d’herbivorie entre les deux hémisphères. Il relie le taux d’herbivorie aux températures annuelles, et non à la latitude trouvant même une différence entre l’hémisphère nord (gradient latitudinal d’herbivorie présent) et l’hémisphère sud (pas de gradient latitudinal). Les auteurs expliquent que ce résultat n’a pas été trouvé car jusqu’à présent les études ne différenciaient pas les deux hémisphères, et cela pourrait expliquer la controverse au sujet du gradient latitudinal d’herbivorie. Une étude précédente avait trouvé au contraire que les précipitations affectaient les mécanismes généraux de défense des plantes et non la température (Onoda 2011). Les mécanismes affectant les patrons latitudinaux doivent donc être différents selon l’hémisphère. Une des explications de la différence entre les deux hémisphères est que l’hémisphère sud a une latitude maximale de 42° (contrairement à l’hémisphère nord) ce qui limite le gradient de température.
Cet article traite de la différence dans le taux d’herbivorie entre les deux hémisphères. Il relie le taux d’herbivorie aux températures annuelles, et non à la latitude trouvant même une différence entre l’hémisphère nord (gradient latitudinal d’herbivorie présent) et l’hémisphère sud (pas de gradient latitudinal). Les auteurs expliquent que ce résultat n’a pas été trouvé car jusqu’à présent les études ne différenciaient pas les deux hémisphères, et cela pourrait expliquer la controverse au sujet du gradient latitudinal d’herbivorie. Une étude précédente avait trouvé au contraire que les précipitations affectaient les mécanismes généraux de défense des plantes et non la température (Onoda 2011). Les mécanismes affectant les patrons latitudinaux doivent donc être différents selon l’hémisphère. Une des explications de la différence entre les deux hémisphères est que l’hémisphère sud a une latitude maximale de 42° (contrairement à l’hémisphère nord) ce qui limite le gradient de température.
Remarques sur la méta-analyse
Les résultats de cet article sont à mettre en perspective car les résultats trouvés ont des très faibles corrélations, avec des r² inférieur à 1 (même si les p value sont significatives). Ils se sont basés sur des données existants dans la littérature en les homogénéisant, ce qui peut expliquer les faibles valeurs de r² trouvé. Refaire ce modèle avec les nouvelles données depuis 2014 pourrait aboutir à un autre résultat. En outre les données proviennent essentiellement du continent américain, peu d’Australie et très peu d'Asie et d'Afrique. Peu d'études peuvent être menées sur ces continents mais il serait intéressant de pouvoir travailler avec des données provenant de ces régions du monde.
Les résultats de cet article sont à mettre en perspective car les résultats trouvés ont des très faibles corrélations, avec des r² inférieur à 1 (même si les p value sont significatives). Ils se sont basés sur des données existants dans la littérature en les homogénéisant, ce qui peut expliquer les faibles valeurs de r² trouvé. Refaire ce modèle avec les nouvelles données depuis 2014 pourrait aboutir à un autre résultat. En outre les données proviennent essentiellement du continent américain, peu d’Australie et très peu d'Asie et d'Afrique. Peu d'études peuvent être menées sur ces continents mais il serait intéressant de pouvoir travailler avec des données provenant de ces régions du monde.
Publiée il y a plus de 6 ans
par
J. Floret.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.
Méta-analyse : Latitudinal variation in herbivory: hemispheric asymmetries and the role of climatic drivers
In the past, it was widely accepted that herbivory decreased with latitude. However, several
empirical studies have failed to support this hypothesis, leading to strong debate. In addition to providing
a quantitative assessment of the latitudinal gradient in herbivory, our study aims to provide new
information about the role of climatic factors in shaping the latitudinal gradient in herbivory.
Through the collection and analysis of published data on herbivory, we tested the latitudinal herbivory
hypothesis (LH hypothesis) and the relationship of temperature and precipitation to herbivory.
Based on 1890 data points distributed world-wide from more than 1000 plant species, our results
show that herbivory decreased with latitude and increased with temperature only in the Northern
Hemisphere. In contrast, in the Southern Hemisphere, herbivory did not have a relationship with
latitude and tended to decrease with temperature.
Synthesis. This study shows the LH hypothesis is supported only in the Northern Hemisphere and
highlights the importance of temperature in explaining the pattern of herbivory at the global scale.
These possible hemispheric asymmetries in herbivory should not be overlooked in future studies.
Titre de la méta-analyse
Variation latitudinale de l'herbivorie : asymétrie hémisphérique et rôle des facteurs climatiques
Variation latitudinale de l'herbivorie : asymétrie hémisphérique et rôle des facteurs climatiques
Introduction à la méta-analyse
Il est accepté depuis longtemps que les interactions biotiques diminuent avec l’augmentation de la latitude (Dobzhanky 1950, Janzen 1970) et l’herbivorie est plus importante sous les tropiques. On parle alors de l’hypothèse de l’herbivorie latitudinale et de résistance latitudinale des plantes à l’herbivorie. Cependant en 2011, Moles et son équipe ont remis en cause la validité de ces hypothèses. Depuis des résultats contradictoires sont publiés à ce sujet : Pennings 2009, Salazar & Marquis 2012 : relation négative entre latitude et herbivorie ; Adams & Zhang 2009, Adams 2009 : relation positive ; Feller 2013, Becerra 2015 : pas de relation. Plusieurs ces analyses ont été réalisées sur des centaines d’espèces de plantes des dizaines de sites différents. Au vu de ces contradictions et de l’influence des variables climatiques à tester, les auteurs étudient les données de plusieurs études afin d’essayer de lever le voile sur l’hypothèse de l’existence d’un gradient latitudinal d’herbivorie.
Il est accepté depuis longtemps que les interactions biotiques diminuent avec l’augmentation de la latitude (Dobzhanky 1950, Janzen 1970) et l’herbivorie est plus importante sous les tropiques. On parle alors de l’hypothèse de l’herbivorie latitudinale et de résistance latitudinale des plantes à l’herbivorie. Cependant en 2011, Moles et son équipe ont remis en cause la validité de ces hypothèses. Depuis des résultats contradictoires sont publiés à ce sujet : Pennings 2009, Salazar & Marquis 2012 : relation négative entre latitude et herbivorie ; Adams & Zhang 2009, Adams 2009 : relation positive ; Feller 2013, Becerra 2015 : pas de relation. Plusieurs ces analyses ont été réalisées sur des centaines d’espèces de plantes des dizaines de sites différents. Au vu de ces contradictions et de l’influence des variables climatiques à tester, les auteurs étudient les données de plusieurs études afin d’essayer de lever le voile sur l’hypothèse de l’existence d’un gradient latitudinal d’herbivorie.
Expériences de la méta-analyse
Pour cette étude, les auteurs se sont basés sur des données publiées de la littérature (jusqu’au 30 novembre 2014). Ils ont utilisé les dommages liés à l’herbivorie des feuilles matures lors de la fin de la période de croissance, ou la somme des dommages de chaque feuille sur plusieurs mois, comme mesure de l’herbivorie. Ils ont utilisé la température moyenne et les précipitations moyennes annuelles comme variable climatique. Pour maintenir l’indépendance des données pour une même espèce, ils ont utilisé la moyenne des dommages de l’espèce pour un site donné. Ils ont réalisé un modèle linéaire mixte : herbivorie ~ latitude + latitude*hémisphère + (1|espèce et site). Les espèces et les sites sont considérés comme des effets aléatoires afin de prendre en compte la variance inter-spécifique et inter-site de l’herbivorie qui n’est pas expliquée pas le modèle. Les auteurs ont aussi réalisé une étude phylogénétique afin de prendre en compte les relations évolutives entre les espèces.
Pour cette étude, les auteurs se sont basés sur des données publiées de la littérature (jusqu’au 30 novembre 2014). Ils ont utilisé les dommages liés à l’herbivorie des feuilles matures lors de la fin de la période de croissance, ou la somme des dommages de chaque feuille sur plusieurs mois, comme mesure de l’herbivorie. Ils ont utilisé la température moyenne et les précipitations moyennes annuelles comme variable climatique. Pour maintenir l’indépendance des données pour une même espèce, ils ont utilisé la moyenne des dommages de l’espèce pour un site donné. Ils ont réalisé un modèle linéaire mixte : herbivorie ~ latitude + latitude*hémisphère + (1|espèce et site). Les espèces et les sites sont considérés comme des effets aléatoires afin de prendre en compte la variance inter-spécifique et inter-site de l’herbivorie qui n’est pas expliquée pas le modèle. Les auteurs ont aussi réalisé une étude phylogénétique afin de prendre en compte les relations évolutives entre les espèces.
Résultats de la méta-analyse
D’après leur modèle, l’interaction hémisphère*latitude est significative sur le taux d’herbivorie (p<0,0001), mais la latitude seule n’est pas significative (p=0.8077). L’herbivorie diminue dans l’hémisphère nord avec l’augmentation de la température (p=0.0081, r²=0.029), mais il n’y a pas de corrélation dans l’hémisphère sud. Le taux d’herbivorie dans l’hémisphère sud est 1,5 fois plus élevé que dans l’hémisphère nord, les sites y ont une température moyenne annuelle et des précipitations moyennes annuelles plus fortes. Dans l’hémisphère nord, l’herbivorie est corrélée positivement avec l’augmentation de la température (p=0.0001, r²=0.036). Les variations d’herbivorie sont expliquées à 72,1% par les variations de température et l’hémisphère. L’étude phylogénétique a montré que les relations évolutives entre les espèces ne changent pas ce résultat.
D’après leur modèle, l’interaction hémisphère*latitude est significative sur le taux d’herbivorie (p<0,0001), mais la latitude seule n’est pas significative (p=0.8077). L’herbivorie diminue dans l’hémisphère nord avec l’augmentation de la température (p=0.0081, r²=0.029), mais il n’y a pas de corrélation dans l’hémisphère sud. Le taux d’herbivorie dans l’hémisphère sud est 1,5 fois plus élevé que dans l’hémisphère nord, les sites y ont une température moyenne annuelle et des précipitations moyennes annuelles plus fortes. Dans l’hémisphère nord, l’herbivorie est corrélée positivement avec l’augmentation de la température (p=0.0001, r²=0.036). Les variations d’herbivorie sont expliquées à 72,1% par les variations de température et l’hémisphère. L’étude phylogénétique a montré que les relations évolutives entre les espèces ne changent pas ce résultat.
Ce que cette méta-analyse apporte au débat
Cet article traite de la différence dans le taux d’herbivorie entre les deux hémisphères. Il relie le taux d’herbivorie aux températures annuelles, et non à la latitude trouvant même une différence entre l’hémisphère nord (gradient latitudinal d’herbivorie présent) et l’hémisphère sud (pas de gradient latitudinal). Les auteurs expliquent que ce résultat n’a pas été trouvé car jusqu’à présent les études ne différenciaient pas les deux hémisphères, et cela pourrait expliquer la controverse au sujet du gradient latitudinal d’herbivorie. Une étude précédente avait trouvé au contraire que les précipitations affectaient les mécanismes généraux de défense des plantes et non la température (Onoda 2011). Les mécanismes affectant les patrons latitudinaux doivent donc être différents selon l’hémisphère. Une des explications de la différence entre les deux hémisphères est que l’hémisphère sud a une latitude maximale de 42° (contrairement à l’hémisphère nord) ce qui limite le gradient de température.
Cet article traite de la différence dans le taux d’herbivorie entre les deux hémisphères. Il relie le taux d’herbivorie aux températures annuelles, et non à la latitude trouvant même une différence entre l’hémisphère nord (gradient latitudinal d’herbivorie présent) et l’hémisphère sud (pas de gradient latitudinal). Les auteurs expliquent que ce résultat n’a pas été trouvé car jusqu’à présent les études ne différenciaient pas les deux hémisphères, et cela pourrait expliquer la controverse au sujet du gradient latitudinal d’herbivorie. Une étude précédente avait trouvé au contraire que les précipitations affectaient les mécanismes généraux de défense des plantes et non la température (Onoda 2011). Les mécanismes affectant les patrons latitudinaux doivent donc être différents selon l’hémisphère. Une des explications de la différence entre les deux hémisphères est que l’hémisphère sud a une latitude maximale de 42° (contrairement à l’hémisphère nord) ce qui limite le gradient de température.
Remarques sur la méta-analyse
Les résultats de cet article sont à mettre en perspective car les résultats trouvés ont des très faibles corrélations, avec des r² inférieur à 1 (même si les p value sont significatives). Ils se sont basés sur des données existants dans la littérature en les homogénéisant, ce qui peut expliquer les faibles valeurs de r² trouvé. Refaire ce modèle avec les nouvelles données depuis 2014 pourrait aboutir à un autre résultat. En outre les données proviennent essentiellement du continent américain, peu d’Australie et très peu d'Asie et d'Afrique. Peu d'études peuvent être menées sur ces continents mais il serait intéressant de pouvoir travailler avec des données provenant de ces régions du monde.
Les résultats de cet article sont à mettre en perspective car les résultats trouvés ont des très faibles corrélations, avec des r² inférieur à 1 (même si les p value sont significatives). Ils se sont basés sur des données existants dans la littérature en les homogénéisant, ce qui peut expliquer les faibles valeurs de r² trouvé. Refaire ce modèle avec les nouvelles données depuis 2014 pourrait aboutir à un autre résultat. En outre les données proviennent essentiellement du continent américain, peu d’Australie et très peu d'Asie et d'Afrique. Peu d'études peuvent être menées sur ces continents mais il serait intéressant de pouvoir travailler avec des données provenant de ces régions du monde.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.