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Jun 13, 2023

Marjorie Weber explore la plante

Marjorie Weber, écologiste évolutionniste, est fascinée par la richesse de la vie sur

L'écologiste évolutionniste Marjorie Weber est fascinée par la richesse de la vie sur Terre.

M.Weber

Par Meghan Rosen

il y a 3 heures

Une équipe d'élite de gardes du corps arthropodes défend peut-être ce cerisier dans votre jardin ou l'érable de l'autre côté de la rue.

Les acariens protègent les plantes en agissant comme des troupeaux de moutons au pâturage, grignotant les champignons qui rampent sur les feuilles. Et les fourmis patrouillent dans les branches, prêtes à mordre ou à piquer des chenilles affamées – ou même des éléphants. En échange de la protection, les plantes offrent de la nourriture et un logement.

Ce type de coopération a évolué à maintes reprises, explique Marjorie Weber, écologiste de l'évolution à l'Université du Michigan à Ann Arbor. Les gardes du corps des plantes sont partout, dit-elle, mais la plupart des gens ne le remarquent même pas.

Weber dit qu'elle a longtemps été attirée par "les espèces bizarres, intéressantes et sous-estimées". Enfant, elle aimait les roly-polys, les vers de terre, les coléoptères et les araignées. Mais plus que des insectes individuels, Weber est fasciné par la richesse de la vie sur Terre. Comment est né ce vaste assortiment d'espèces ? Commencez à parler de biodiversité, et Weber bouillonne de questions : pourquoi avons-nous tant de types de fleurs différents ? Pourquoi y a-t-il des millions d'espèces d'insectes et relativement peu d'espèces de requins ? Pourquoi une branche de l'arbre de vie a-t-elle fleuri tandis qu'une autre s'est desséchée ? "Je suis vraiment passionnée par ces grands mystères biologiques", dit-elle.

Son bureau à l'université ressemble à ce que vous pourriez imaginer pour quelqu'un d'aussi captivé par le monde naturel. Un figuier à feuilles de violon domine son bureau et des plantes en pot envahissent la fenêtre. L'art scientifique orne les murs : une impression suspendue de l'histoire évolutive des plantes à fleurs, une image agrandie d'une abeille orchidée scintillante et une illustration de Charles Darwin, ses célèbres pinsons sortant de sa barbe.

Depuis l'époque de Darwin, les scientifiques qui étudient les moteurs de l'évolution se sont largement concentrés sur les interactions antagonistes entre les espèces, comme les pinsons en compétition pour les graines et les courses aux armements entre prédateurs et proies. Le rôle de la coopération dans l'évolution n'a pas toujours été pris au sérieux, "en grande partie parce qu'il était considéré comme une perspective plus féminine", explique Weber.

Le laboratoire de Weber se concentre sur la façon dont la coopération entraîne l'évolution et la biodiversité. Elle passe son temps sur le terrain, en serre et en laboratoire, documentant les interactions entre les plantes et les arthropodes, ainsi qu'utilisant des techniques informatiques pour analyser les schémas évolutifs.

Weber est peut-être mieux connue pour ses travaux sur les nectaires extrafloraux. Ces jointures remplies de nectar se gonflent des feuilles et des tiges de certaines plantes, laissant échapper des collations sucrées qui incitent les fourmis à rester et à repousser les attaques. Weber a examiné les nectaires extrafloraux dans les plantes vasculaires modernes, puis a reconstruit l'évolution du trait à travers les espèces végétales anciennes. Le trait, a-t-elle découvert, était une recette pour le succès évolutif. Une fois que les structures sucrées ont évolué dans une branche de l'arbre généalogique des plantes, cette branche a rapidement accumulé plus d'espèces. Cela suggère que la possibilité d'échanger du nectar contre des insectes a en fait incité les plantes à se diversifier.

"Ce n'est pas ce à quoi les gens s'attendaient", déclare Judith Bronstein, écologiste de l'évolution à l'Université de l'Arizona à Tucson. Les scientifiques pourraient supposer qu'une telle adaptation aiderait une plante particulière à survivre et sa population à croître, mais ils ne savent pas pourquoi le nombre d'espèces végétales se multiplierait. "D'une manière ou d'une autre, posséder des nectaires extrafloraux conduit à la diversification", dit-elle. "Et c'est une avenue fantastique pour les recherches futures."

Le travail de Weber se démarque parce qu'elle est capable de rassembler des fils scientifiques et de les tresser en quelque chose de "complètement nouveau et complètement différent", dit Bronstein. "C'est ainsi que vous êtes un pionnier dans notre domaine."

Weber ouvre également la voie ailleurs. En 2018, elle a cofondé Project Biodiversify, un programme visant à rendre l'enseignement de la biologie non seulement précis et convaincant, mais aussi "aussi équitable et inclusif que possible", déclare Weber.

Weber ne se considérait pas comme une scientifique lorsqu'elle était jeune. En tant qu'étudiante grandissant à Grosse Pointe, dans le Michigan, elle n'a pas vu d'exemples de femmes scientifiques et elle n'a jamais pensé à la science comme option de carrière. Un cours de biologie avec la spécialiste des araignées Greta Binford au Lewis & Clark College de Portland, Oregon, a tout changé. "Savoir que c'était un travail et la voir le faire a été incroyablement déterminant pour moi", a déclaré Weber. Binford a laissé Weber venir travailler dans son laboratoire, étudiant les araignées recluses brunes. Elle a encouragé les intérêts de Weber et "a fait tout son possible pour me convaincre que j'étais assez intelligente et que je pouvais le faire", dit-elle.

Des années plus tard, après que Weber ait eu son propre laboratoire, elle et ses collègues ont décidé d'étudier dans quelle mesure les manuels de biologie universitaires représentaient un ensemble diversifié de scientifiques. Les résultats, rapportés en 2020, ont mis en évidence le décalage démographique frappant entre les scientifiques présentés dans les manuels (principalement des hommes blancs) et les étudiants qui les utilisent. L'équipe de Weber s'efforce de combler ce fossé en développant des ressources pour les enseignants qui mettent en évidence un groupe diversifié de modèles de rôle en biologie.

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Weber espère inspirer les étudiants à découvrir comment le monde fonctionne. C'est une "conseillère fantastique", déclare l'écologiste Eric LoPresti de l'Université de Caroline du Sud à Columbia, ancien postdoctorant dans le laboratoire de Weber. Elle construit une communauté de soutien et s'assure que tout le monde se sent impliqué, dit-il. C'est une culture que LoPresti a essayé d'imiter dans son propre laboratoire.

Le conseil de Weber aux jeunes est de regarder autour de vous et de prendre note de ce qui suscite votre enthousiasme - peut-être apercevrez-vous une équipe de fourmis à l'allure curieuse marchant de haut en bas d'un arbre. "C'est ce que cela signifie vraiment d'être un scientifique", dit Weber. "Poursuivez ces sentiments d'admiration et posez des questions sur le monde les yeux grands ouverts."

Marjorie Weber est l'une des SN 10 : Scientifiques à surveiller de cette année, notre liste de 10 scientifiques en début et en milieu de carrière qui apportent des contributions extraordinaires à leur domaine. Nous déploierons la liste complète tout au long de 2023.

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MG Weber et AA Agrawal. Les mutualismes de défense favorisent la diversification végétale. Actes de l'Académie nationale des sciences. Vol. 111, 27 octobre 2014, p. 16442. doi : 10.1073/pnas.1413253111.

S. Wood et al. Un scientifique comme moi : l'analyse démographique des manuels de biologie révèle à la fois des progrès et des retards à long terme. Actes de la Royal Society B. Vol. 287, 24 juin 2020, p. 20200877. doi : 10.1098/rspb.2020.0877.

Meghan Rosen est une rédactrice qui fait des reportages sur les sciences de la vie pour Science News. Elle a obtenu un doctorat. en biochimie et biologie moléculaire avec une spécialisation en biotechnologie de l'Université de Californie à Davis, puis diplômé du programme de communication scientifique de l'UC Santa Cruz.

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