Evolution follows the climate

Evolution follows the climate: oaks quickly adapted to the climatic variations of the Anthropocene.
With the acceleration of global warming due to human activities, the question of the speed of evolution and adaptation of trees is at the heart of the current concerns of researchers and foresters.

The researchers carried out a retrospective analysis of the evolution of oaks between 1680 and today, a time scale which saw the successive cold period of the Little Ice Age (1450-1850) and the warm period of the Anthropocene, from 1850 to the present day. The objective of this work was to understand how the populations of these trees reacted to different climatic variations. Concretely, they sequenced and analyzed the entire genome of 600 oaks from three French forests (Tronçais in Allier, Réno Valdieu in Perche and Bercé in Sarthe) divided into four cohorts according to their age: the first with an average of age 340, the second 170, the third 60 and the last 12. The scientists studied the variations in the frequencies of allele1 observable in the genome of the four cohorts. They related these variations to climate change, including the frequency of extreme events such as harsh winters or extreme droughts.

A rapid evolution of oaks adapted to each climatic period

The results show that there is an evolution of the stands according to an identical evolutionary pattern in the three forests and different according to the climatic periods explored. The variations observed in the genome of the oldest trees that grew during the cold period of the Little Ice Age are the opposite of those observed in young trees growing during the warm period of the Anthropocene. These evolutionary signatures in genomes mean that oaks can evolve rapidly, with evolutionary leaps observable over a few generations, and that they are able to reorient their evolutionary trajectories in a relatively short time and adapt quickly to changes in weather.

Researchers from INRAE, ONF, CEA as well as the universities of Uppsala (Sweden) and Zhejiang (China) have studied the evolution of oaks from three French forests over the last three centuries, from the period cold from the Little Ice Age to warming due to human activities. Their results, published January 5 in Evolution letters, show that oaks evolve rapidly and are able to adapt to climatic variations within a few generations. According to these conclusions, forest managers would therefore benefit from shortening generations and promoting the natural regeneration of forests to facilitate rapid growth of stands.

Posted on January 06, 2022

article source:https://www.inrae.fr/actualites/levolution-suit-climat-chenes-se-sont-rapidement-adaptes-aux-variations-climatiques-lanthropocene

L’évolution suit le climat : les chênes se sont rapidement adaptés aux variations climatiques de l’Anthropocène.
Avec l’accélération du réchauffement climatique due aux activités humaines, la question de la vitesse d’évolution et d’adaptation des arbres est au cœur des préoccupations actuelles des chercheurs et forestiers.

Les chercheurs ont réalisé une analyse rétrospective de l’évolution des chênes entre 1680 et aujourd’hui, une échelle de temps qui a vu se succéder la période froide du Petit âge glaciaire (1450-1850) et la période chaude de l’Anthropocène, depuis 1850 jusqu’à l’époque actuelle. Ces travaux avaient pour objectif de comprendre comment les populations de ces arbres ont réagi aux différentes variations climatiques. Concrètement, ils ont séquencé et analysé le génome entier de 600 chênes de trois forêts françaises (Tronçais dans l’Allier, Réno Valdieu dans le Perche et Bercé dans la Sarthe) répartis en quatre cohortes selon leur âge : la première avec une moyenne d’âge de 340 ans, la seconde de 170 ans, la troisième de 60 ans et la dernière de 12 ans. Les scientifiques ont étudié les variations dans les fréquences des allèles1 observables dans le génome des quatre cohortes. Ils ont mis en relation ces variations avec l’évolution du climat, notamment la fréquence d’événements extrêmes comme des hivers rigoureux ou des sécheresses extrêmes.
Une évolution rapide des chênes adaptée à chaque période climatique
Les résultats montrent qu’il y a une évolution des peuplements selon un schéma évolutif identique dans les trois forêts et différent selon les périodes climatiques explorées. Les variations observées dans le génome des arbres les plus anciens ayant poussé durant la période froide du petit âge glaciaire sont à l’opposé de celles observées sur les jeunes arbres poussant durant la période chaude de l’Anthropocène. Ces signatures évolutives dans les génomes signifient que les chênes peuvent évoluer rapidement, avec des sauts évolutifs observables sur peu de générations, et qu’ils sont capables de réorienter leurs trajectoires évolutives en un temps relativement court et de s’adapter rapidement à des changements de climat.

Les chercheurs d’INRAE, de l’ONF, du CEA ainsi que des universités d’Uppsala (Suède) et de Zhejiang (Chine) ont étudié l’évolution des chênes de trois forêts françaises au cours des trois derniers siècles, de la période froide du Petit âge glaciaire au réchauffement dû aux activités humaines. Leurs résultats, publiés le 5 janvier dans Evolution letters, montrent que les chênes évoluent rapidement et sont capables de s’adapter aux variations climatiques en quelques générations. D’après ces conclusions, les gestionnaires forestiers auraient ainsi intérêt à raccourcir les générations et à favoriser la régénération naturelle des forêts pour faciliter l’évolution rapide des peuplements.

Publié le 06 janvier 2022

source de l'article:https://www.inrae.fr/actualites/levolution-suit-climat-chenes-se-sont-rapidement-adaptes-aux-variations-climatiques-lanthropocene