Adaptation, régression et expansion en limite d’aire de répartition

Les changements globaux observes au cours des dernieres decennies peuvent etre a l'origine de deplacements de l'aire de repartition geographique d’especes biologiques. L'adaptabilite et la plasticite phenotypique conditionnent ces changements. La demographie des especes et leurs capacites de dispersion determinent leur capacite a coloniser des sites nouvellement favorables. Dans le cas de modification de repartition geographique, on peut s'attendre a observer le long de l’aire de repartition une variation des traits d’histoire de vie en relation avec la dynamique observee. En effet, la survie, la reproduction ainsi que la capacite de dispersion determinent la reussite ou l’echec de l’implantation et du maintien d’une population. Les attendus theoriques prevoient alors qu’elles soient maximisees sur des fronts de colonisation. De fait, un faible taux de recrutement, une limitation en partenaires sexuels et la depression de consanguinite, parmi d’autres facteurs, peuvent entrainer un declin des populations, des extinctions locales, ou des echecs de colonisation. Sur des fronts de colonisation, on s’attend donc a observer une augmentation des capacites de dispersion et du taux d’autofecondation, une phenologie avancee, ainsi qu’une fecondite superieure par rapport au centre de l’aire de repartition. Sur des fronts de retractation, on peut s’attendre a une augmentation du taux d’autofecondation et a un investissement superieur dans la survie, par rapport aux populations centrales. Comprendre l’evolution des traits d’histoire de vie en fonction de la dynamique des aires de repartition des especes est donc primordial pour mieux comprendre l’evolution future de la biodiversite. Dans ce contexte, les variations spatiales de traits d’histoire de vie ont ete caracterisees pour quatre especes vegetales en expansion ou en retrait dans le nord de la France : la Claytonie perfoliee (Claytonia perfoliata), la Cochleaire du Danemark (Cochlearia danica), le Crithme maritime (Crithmum maritimum) et la Pensee des dunes (Viola tricolor subsp. curtisii). Ces variations de traits d’histoire de vie ont ete etudiees du centre vers la limite de leurs aires de repartition par le biais de mesures phenotypiques en milieu naturel et en jardin commun, et d’analyses de structure genetique spatiale pour deux especes. La dynamique de repartition de ces quatre especes s’explique par des facteurs qui sont propres a la biologie de chacune, en interaction avec leur environnement. La Claytonie et la Cochleaire, toutes deux en expansion, presentent une forte pression de propagules sur leurs fronts de colonisation : tandis que la Claytonie presente un taux de germination plus important en limite d’aire de repartition, la Cochleaire presente quant a elle une augmentation de ses capacites de dispersion dans les populations de limite d’aire. Le Crithme maritime, en expansion dans la region, ne montre aucune variation de ses traits d’histoire de vie le long de son aire de repartition. De fait, toutes les populations montrent une forte capacite de colonisation, et l’analyse de la structure genetique spatiale de l’espece indique un apport consequent de migrants depuis et vers toutes les populations, via une dispersion a longue distance des diaspores. La Pensee des dunes, espece en retractation, montre une augmentation des niveaux d’autofecondation dans ses populations de limite d’aire, ce qui pourrait lui conferer une certaine assurance pour la reproduction. Toutefois, l’investissement reproducteur moins important dans ces populations pourrait, a long terme, nuire a leur persistance. Au final, si chaque espece montre des variations de traits d’histoire de vie conformes aux predictions theoriques, aucune de ces predictions ne s’applique a toutes les especes. Il n’existe donc pas de syndrome evolutif de limite de repartition geographique et les reponses des especes dependent de leur biologie.