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Évaluation et Rapport de situation du COSEPAC sur la frasère de Caroline au Canada – Mise à jour

Biologie

Le Frasera caroliniensis a été le sujet d’un mémoire de maîtrise rédigé par Paul F. Threadgill en 1979. La plus grande partie de ses recherches ont porté sur le comportement reproducteur particulier de l’espèce : le F. caroliniensis est une plante vivace monocarpique, ce qui signifie que la plante vit de nombreuses années, mais ne fleurit qu’une fois et meurt tout de suite après (Harper, 1977). Dans l’est de l’Amérique du Nord, ce cycle vital est normalement celui de mauvaises herbes bisannuelles ou vivaces à courte vie qui prospèrent dans les milieux fréquemment perturbés. Or, le F. caroliniensis se distingue de telles espèces par sa grande longévité et sa prédilection pour des milieux stables. Threadgill et ses directeurs de recherche ont publié une série d’articles sur la biologie du F. caroliniensis, et presque tout ce que nous savons de l’espèce a été décrit pour la première fois dans ces publications (Threadgill et al., 1979, 1981a, b, c; Baskin et Baskin, 1986). Il faut cependant se rappeler que ces recherches ont été faites au Kentucky. Leurs résultats s’appliquent sans doute de manière générale aux populations ontariennes, mais il se peut que certains détails varient. On peut notamment s’attendre à ce que les populations des deux régions présentent des différences phénologiques; d’ailleurs, les dates de floraison mentionnées par Threadgill et al. (1981a) sont légèrement plus hâtives que celles que nous avons relevées à Halton (observation personnelle).

Nous avons examiné plusieurs articles plus récents portant sur l’espèce (Pringle, 1993; Horn, 1997; Floyd et Huneycutt, 2000), mais nous y avons trouvé peu de données sur sa biologie qui soient dignes de mention.


Cycle vital et reproduction

Selon de nombreuses flores, le Frasera caroliniensis serait une plante bisannuelle, trisannuelle ou vivace quelques années seulement (Threadgill et al., 1981a). McCoy (1949) avait déjà fait remarquer que la plante doit pousser pendant 6 ou 7 années avant de fleurir, mais il ne donnait aucune preuve de ce qu’il avançait. Steyermark (1963, cité par Threadgill et al., 1981a) signalait qu’un sujet transplanté dans son jardin n’avait pas encore fleuri au bout de 15 années. Après plusieurs années de recherches intensives, Threadgill et al. (1981a) n’étaient pas en mesure de déterminer quel âge doit avoir la plante pour pouvoir fleurir, mais les observations de Threadgill semblaient indiquer que la taille de la plante était un facteur important. Cependant, comme les plus gros de ses sujets immatures étaient plus grands que les plus petits de ses sujets en fleurs, la taille ne pouvait pas être le seul facteur en cause.

D’ailleurs, les données de Threadgill montrent que les populations ont fortement tendance à fleurir de manière synchrone, ce qui confirme les observations antérieures d’autres chercheurs. Threadgill avance que ce synchronisme pourrait faire partie d’une réaction évolutive à la compétition des pollinisateurs. En accumulant ainsi des réserves pendant de nombreuses années avant de fleurir, la plante serait en mesure de produire des inflorescences de forte taille lorsqu’elle atteint la maturité reproductive. La floraison synchrone de la population assure ainsi une abondance de fleurs pour les pollinisateurs locaux, lesquels peuvent alors ignorer temporairement les autres sources de nectar, ce qui maximise la pollinisation intraspécifique du F. caroliniensis.

Cette stratégie de reproduction suppose la présence de pollinisateurs généralistes, car tout pollinisateur qui se limiterait au F. caroliniensis risquerait de disparaître localement durant les années séparant les épisodes de floraison de cette espèce. La conservation d’une espèce végétale exige normalement une bonne compréhension de la dynamique de sa pollinisation (Leigh, 2003; Morris, 2003), mais les données actuellement disponibles sur le F. caroliniensis ne semblent pas indiquer que ce soit un facteur important dans le cas de cette espèce. Threadgill et al. (1981b) ont constaté que les pollinisateurs les plus efficaces du F. caroliniensis sont des hyménoptères de la famille des Apidés, dont l’abeille domestique (Apis mellifera), pollinisateur généraliste commun et répandu, ainsi que plusieurs espèces de bourdons (les Bombus). Par conséquent, il est peu probable que le F. caroliniensis soit menacé par la perte de ses principaux pollinisateurs.


Herbivores/prédateurs

Threadgill et al. (1981b) ont également avancé que la floraison irrégulière et synchrone du F. caroliniensis pourrait constituer une stratégie permettant à la plante d’éviter la prédation des graines. Ils ont observé que 25 p. 100 des graines produites en 1976 ont été consommées par des invertébrés, mais il faudrait des recherches plus poussées pour préciser l’importance de ces prédateurs pour l’espèce. Nous avons observé des gastropodes en train de consommer le feuillage du F. caroliniensis durant nos travaux de terrain de 2004, mais nous n’avons pas été en mesure de déterminer s’il s’agissait d’une menace importante pour les plantes.


Physiologie

On connaît peu la physiologie du Frasera caroliniensis, outre ce qui peut être déduit des conditions climatiques existant dans les diverses parties de son aire de répartition (Threadgill et al., 1979).


Déplacements et dispersion

Les graines du Frasera caroliniensis ont un régime de dormance particulier, qui a été décrit par Threadgill et al. (1981c) ainsi que Baskin et Baskin (1986). Les graines restent dormantes jusqu’à ce qu’elles aient absorbé de l’eau et traversé une période de développement embryonnaire à une température d’environ 5 oC. Ce développement ne peut pas avoir lieu à une température plus élevée. Par conséquent, les graines libérées en automne ou au début de l’hiver peuvent absorber de l’eau du sol puis subir la période de développement requise et germer au printemps suivant. Par contre, les graines qui demeurent dans la capsule jusqu’à la fin de l’hiver ou au printemps suivant restent sèches, ce qui reporte leur développement embryonnaire à l’hiver suivant et leur germination au deuxième printemps après la floraison. Ce régime de dormance permet d’échelonner efficacement sur deux années, ou peut-être même sur trois, la germination des graines produites une année donnée. Comme l’expliquaient Baskin et Baskin (1986, traduit de l’anglais), « un tel régime de germination peut être important pour le maintien d’une vaste gamme de tailles et d’âges au sein de la population... En garantissant que de nombreux individus demeurent à l’état végétatif durant une année de floraison, ce mécanisme atténue le risque d’extinction locale lié au fait que l’espèce est une plante monocarpique à longue durée de vie et à floraison synchrone. »

Aucune information n’est disponible sur la dispersion de l’espèce. Il semble que les graines sont dispersées par gravité, ce qui rend extrêmement improbable la propagation de l’espèce à travers des territoires dépourvus de milieux propices, comme le sont les secteurs situés entre les populations canadiennes actuelles ainsi qu’entre les populations du Canada et celles des États-Unis.


Relations interspécifiques

Les recherches de Threadgill (1981b) sur l’écologie florale de l’espèce, dont il a été question plus haut, constituent la seule étude connue sur les relations interspécifiques du Frasera caroliniensis.


Adaptabilité

Comme nous l’avons mentionné, la grande longévité du Frasera caroliniensis lui permet sans doute de persister temporairement dans des milieux dégradés. L’espèce a été multipliée à des fins expérimentales aux Jardins botaniques royaux, à Hamilton, dans le cadre d’un programme de conservation faisant appel à une banque de semences, mais il ne reste plus de matériel ex situ de l’espèce.