L’urbanisation est le moteur de l’évolution des plantes dans le monde, selon une étude de l’U de T

Les humains remodèlent constamment l’environnement en construisant des villes tentaculaires, mais une nouvelle étude démontre que les environnements urbains modifient également la façon dont la vie elle-même évolue – et cela se produit partout dans le monde.

Des chercheurs, dirigés par des biologistes de l’évolution de l’Université de Toronto à Mississauga, ont analysé des données sur la plante de trèfle blanc qui ont été recueillies par 287 scientifiques dans 160 villes de 26 pays, de Toronto et Tokyo à Melbourne et Munich. Ils ont trouvé la preuve la plus claire à ce jour que les humains en général, et les villes en particulier, sont une force dominante dans l’évolution de la vie à l’échelle mondiale – le trèfle blanc évoluant fréquemment en réponse directe aux changements environnementaux qui se produisent en milieu urbain.

Les résultats du Global Urban Evolution Project (GLUE) ont été publiés cette semaine dans la revue La science.

“Nous savons depuis longtemps que nous avons changé les villes de manière assez profonde et que nous avons radicalement modifié l’environnement et les écosystèmes”, déclare le co-responsable de l’étude james santangelo, étudiante au doctorat en biologie à l’U of T Mississauga. “Mais nous venons de montrer [the reverse] se produit, souvent de manière similaire, à l’échelle mondiale.

L’étude GLUE montre que les conditions environnementales dans les villes ont tendance à être plus similaires les unes aux autres qu’aux habitats ruraux voisins. En ce sens, le centre-ville de Toronto est plus comparable au centre-ville de Tokyo qu’il ne l’est aux terres agricoles et aux forêts environnantes à l’extérieur de la ville.

Non seulement les chercheurs ont pu observer l’adaptation globale aux villes, mais ils ont identifié la base génétique de cette adaptation et les moteurs environnementaux de l’évolution. Le trèfle blanc produit du cyanure d’hydrogène à la fois comme mécanisme de défense contre les herbivores et pour augmenter sa tolérance au stress hydrique, et GLUE a constaté que le trèfle poussant dans les villes en produit généralement moins que le trèfle dans les zones rurales voisines en raison d’une adaptation répétée aux environnements urbains.

Les changements dans la présence d’herbivores et le stress hydrique dans les villes poussent le trèfle blanc à s’adapter différemment de ses homologues ruraux – une découverte qui est vraie pour les villes sous différents climats et qui a des implications qui vont bien au-delà de l’humble plante de trèfle.

James Santangelo, étudiant au doctorat en biologie à l’Université de Mississauga, a codirigé l’étude, qui a analysé les données sur la plante de trèfle blanc qui ont été recueillies par 287 scientifiques dans 160 villes de 26 pays (photo de Nick Iwanyshyn)

“Cette étude est un modèle pour comprendre comment les humains changent l’évolution de la vie autour de nous”, dit-il Rob Nesprofesseur adjoint de biologie à l’U of T Mississauga qui a codirigé le projet avec Santangelo et le professeur Marc Johnson. « Les villes sont là où les gens vivent et c’est la preuve la plus convaincante que nous ayons que nous modifions l’évolution de la vie dans ces villes.

“Au-delà des écologistes et des biologistes de l’évolution, cela va être important pour la société.”

GLUE a examiné le trèfle blanc car c’est l’un des rares organismes présents dans presque toutes les villes de la planète, fournissant un outil pour comprendre comment les environnements urbains influencent l’évolution.

Johnson dit que maintenant que nous savons que les humains sont le moteur de l’évolution dans les villes de la planète, les informations peuvent être utilisées pour commencer à développer des stratégies pour mieux conserver les espèces rares et leur permettre de s’adapter aux environnements urbains. Cela peut également nous aider à mieux comprendre comment empêcher les ravageurs et les maladies indésirables de s’adapter aux environnements humains, dit-il.

Pour GLUE, cette étude n’est qu’un début. En utilisant les mêmes techniques, les collaborateurs ont collecté plus de 110 000 échantillons de trèfle dans 160 villes et zones rurales voisines et ont séquencé plus de 2 500 génomes de trèfle, créant un ensemble de données massif qui sera étudié pour les années à venir.

La collaboration mondiale sans précédent a commencé avec un seul tweet.

“Presque tous ceux à qui nous avons demandé de collaborer ont dit oui – et c’était assez remarquable, car nous demandions aux gens de faire beaucoup de travail”, explique Johnson, qui a coordonné les plus de 280 autres chercheurs qui ont participé à l’étude. « Nos collaborateurs ont reconnu l’importance de ce projet. Il n’y a jamais eu d’étude sur le terrain de l’évolution à cette échelle, ni d’étude globale de la façon dont l’urbanisation influence l’évolution.

“Il aurait été impossible de le faire sans notre ensemble mondial de collaborateurs.”

Johnson appelle le projet un modèle de science inclusive puisque l’équipe était également divisée entre femmes et hommes, et comprenait non seulement des chercheurs établis, mais aussi des étudiants à tous les niveaux et de tous les continents habités du monde.