#trendsinecologyandevolution #phénologieanimale Le Côté Sombre de la Phénologie Animale

Current climate = Climat actuel
Future climate = Climat dans un temps futur
Aphid = Aphide
Carabid beetle = Scarabée
Springtail = Collembole
Figure conceptuelle des Relations entretenues par le vivant en fonction des variations saisonnières, de la Composition des Communautés, de la Phénologie des Sols et des Animaux selon les Changements Climatiques. Le calendrier et la force des interactions des animaux vivant au sol, de même que l’identité de leurs partenaires interagissant dépendent du moment de l’année et des conditions environnementales (abiotiques et biotiques). Les changements globaux des conditions environnementales - comme les changements configurations de température (T [°C]) et des précipitations (P [mm]) présentés dans les panneaux supérieurs de la présente figure  - influencent la phénologie des interactions en surface comme tout celles survenant sous la terre, avec des implications (c’est-à-dire via les boucles de rétrocontrôle entre le sol et les plantes) pour le fonctionnement de l’écosystème. Les changements de climats peuvent altérer les configurations spatio-temporelles des activités des animaux souterrains, comme par exemple une décroissance d’activité au cours des mois d’été plus chauds et plus secs et activités réduites en cas de couche arable plus sèche, respectivement. Ces décalages peuvent altérer les liens existants entre les réseaux alimentaires en surface et souterrains ; par le simple fait des liens alimentaires qui existeront dans le futur entre scarabées et aphides (en surface) d’une part, et les collemboles (sous terre) d’autre part. Le broutage souterrain (représenté par les nématodes) et ses conséquences pourrait subir des changements du fait de l’altération spatio-temporelle des interactions entre divers comportements alimentaires (symbolisé par les différents mouvements spatio-temporels du nématode, dans la figure). De plus, les décalages existants entre les structures communautaires entre plantes et animaux (indiqués par la dominance des graminées qui prévaudra sous les futures conditions climatiques) de même que les décalages de taille corporelle des animaux au sol en réponse aux changements climatiques auront vraisemblablement des conséquences sur la phénologie des animaux en sol. Pris dans leur ensemble, ces altérations climatiques abiotiques et biotiques illustrent certaines des nombreuses forces motrices présidant à la phénologie animale. 

La recherche explorant le calendrier de récurrence des événements biologiques a montré que les changements climatiques anthropogéniques provoquent, dans de nombreux cas, de profondes altérations de la phénologie chez les plantes et chez les animaux. Cependant, nous manquons encore d’études portant sur l’effet des changements climatiques sur la phénologie des invertébrés du sol, ainsi que les conséquences qui en découlent sur l’écosystème. Nico Eisenhauer, et al, dans Trends in Ecology & Evolution, publication en ligne en avant-première, 9 octobre 2018

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#Cell #plantescultivées #stressabiotique #cellulose #cellulosesynthase #cellulose #biomasse #paroicellulaire Mécanisme de synthèse soutenue de cellulose au cours d’un stress salin

La biomasse des plantes nous fournit des produits essentiels et une compréhension du mécanisme de son propre mécanisme de synthèse ; et est donc important pour le soutien des activités humaines. Un élément central de la biomasse des plantes est représenté par la paroi cellulaire ; un exosquelette cellulaire composé principalement de polymère de glucane. Le présent article identifie une famille de protéines dont les membres sont des composantes de la machinerie de synthèse de cellulose chez les plantes et révèle un mécanisme par lequel les plantes maintiennent leur capacité de production de biomasse sous conditions de salinité.  

Le stress abiotique, comme la salinité, la sécheresse, le froid, peut causer une perte de rendement préjudiciable chez toutes les espèces de plantes en culture. La compréhension des mécanismes améliorant la capacité des plantes à produire de la biomasse, largement constituée de la paroi des cellules végétales, est donc d’une importance primordiale pour toutes les activités agricoles. La cellulose est le principal composant des parois cellulaires, et elle est synthétisée par des celluloses synthases guidées par les microtubules, au niveau de la membrane plasmique.  Ici, nous avons identifié deux composantes du complexe cellulose synthase, que nous avons nommé protéines compagnes de la cellulose synthase (CC). Les queues cytoplasmiques de ces protéines de membrane se lient aux microtubules et sont génératrices de la dynamique des microtubules. Cette activité soutient l’organisation des microtubules, le processus de localisation de la cellulose synthase au niveau de la membrane plasmique, rendant les semis moins sensibles au stress. Nos résultats nous permettent de proposer un modèle de mécanisme de fonctionnement de deux composés moléculaires, les protéines CC, support de l’organisation des microtubules et de la localisation de la cellulose synthase, constituant ce faisant une force motrice de la production de biomasse par les plantes lors d’un stress salin. Anne Endler et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 3 septembre 2015.

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ   

Transmetteurs gazeux : douleurs et joies en croissance

Les transmetteurs gazeux apparaissent comme un nouveau groupe de molécules de signalisation. Les transmetteurs gazeux sont synthétisés de manière endogène chez les plantes. (...) Les transmetteurs gazeux jouent un rôle crucial dans la régulation de l'ouverture des stomates. (...). Carlos Garcia Mata et Lorenzo Lamattina, dans Plant, March 2013
Source iconographique et légendaire: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01689452/201-202

Les transmetteurs gazeux sont des molécules de gaz générées de manière endogène. Nous nous sommes rendu compte au cours de la dernière décennie, que ces molécules de signalisation gazeuses revêtent une importance cruciale ; et sont irremplaçables dans toute une variété de processus biologiques. Cependant, il y a encore beaucoup de défis à relever dans ce domaine précis de recherche. De fait, il faut clarifier les interactions existant entre les différents transmetteurs gazeux, décrypter leur réseau de signalisation cellulaire ; et ajouter de nouveaux membres à cette famille moderne que constitue les transmetteurs gazeux comme le monoxyde de d’azote (NO), le monoxyde de carbone (CO), et l’hydrogène sulfuré (H₂S). Si l’ammoniaque satisfait aux critères caractérisant un transmetteur gazeux, le méthane reste un candidat potentiel. Si l’on suit le postulat émis il y a plus d’une décennie, dans un premier article scientifique décrivant le concept de transmetteurs gazeux multiple, le présent article – qui lui fait suite – a pour but d’inspirer l’intérêt d’explorations nouvelles et d’amplification des projets de recherche dans ce domaine des transmetteurs gazeux. Rui Wang, dans Trends in Biochemical Sciences, publication en ligne en avant – première, 22 avril 2014

Source : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

ARNs de petite taille et variation épigénétique chez les plantes

Exemple de régulation épigénétique: capture du rétrotransposon Evadé. La plante ci-dessus présente des secteurs blancs anormaux causés par l'inactivation d'un gène due à l'insertion d'Evadé au sein de celui-ci.
Source iconographique et légendaire:  http://www.cnrs.fr/insb/recherche/parutions/articles09/o-mathieu.htm

De récentes études suggèrent que l’hérédité du phénotype chez les plantes montre une ou plusieurs composantes épigénétiques, beaucoup plus souvent que chez les mammifères. Il y a deux raisons à cette différence. Premièrement, il existe, chez les plantes, un système ARN-dépendant impliquant des ARNs de petite taille ayant une action de novo sur l’établissement et le maintien de la méthylation de l’ADN au niveau de bon nombre de sites génomiques. Ces régions contenant de l’ADN méthylé sont des marqueurs épigénétiques montrant une faculté d’altération de l’expression des gènes, pouvant se transmettre entre cellules en mitose d’une même génération. Deuxièmement, contraitement à ce qui est observé chez les mammifères, l’ADN méthyltransférase chez les plantes reste active pendant la gamétogénèse et l’embryogénèse, de manière que les profils de méthylation de l’ADN peuvent se transmettre des parents à la progéniture sans besoin de réinitialisation. Nous discutons du fait que les effets du stress et des intéractions génomiques chez les plantes hybrides  sont deux systèmes illustrant comment les mécanismes ARN-dépendants peuvent influencer l’hérédité des phénotypes chez les plantes. Donna M Bond et David C. Baulcombe, in Trends in Cell Biology, online 3 September 2013, in press

Source: Science Direct / Traduction et adaptation: NZ