dimanche 2 avril 2017

Les belles empoisonneuses

-          Le Printemps renaît peu à peu. Les jours se rallongent, la fraîcheur matinale est vite occultée par la douceur de l’après-midi. Dame Nature reprend vie lentement. Les abeilles, bourdons, papillons ou fourmis viennent rendre visite aux fleurs ayant arboré leurs plus beaux pétales colorés. Cette scène a tout l’air d’une poésie lyrique…que nenni ! Personne ne se doute des stratagèmes discrets élaborés par les fleurs.



Cet été, vous vous réjouirez tous lorsque vous croquerez une pêche bien juteuse et sucrée. Remerciez, en partie, les insectes. Notamment, les abeilles ! En effet, ces Hyménoptères, et un tas d’autres animaux, jouent un rôle clé dans la fécondation des plantes, donc de la transformation de la fleur en fruit ! Le nectar floral constitue, en échange, une sorte de récompense pour les pollinisateurs. Seulement voilà, chez certaines plantes, un paradoxe biologique apparaît. Le nectar, qui est composé normalement de substances attirant les pollinisateurs, est parfois constitué de métabolites secondaires conférant une couleur et/ou un goût désagréable(s) voire même toxique ! Mais What The Fuck ?!, devriez-vous penser. *Pourquoi produire un nectar dégueulasse, qui pourrait repousser les pollinisateurs, ce qui diminuerait la valeur sélective de l’espèce végétale ?!*             
Le nectar supposé « ignoble » serait composé de sucre et de métabolites secondaires toxiques, tels que les alcaloïdes (que l’on retrouve par exemple chez les Solanacées) ou les cardénolides.
Les scientifiques ont proposé 5 hypothèses à ce sujet ! Nous allons en décortiquer trois. 




1) La toxicité du nectar aurait pour rôle de filtrer les pollinisateurs. Les plantes concernées attireraient les « bons » et repousseraient les « mauvais ».         
Un bon pollinisateur est celui qui portera une masse importante de pollen et par conséquent pollinisera davantage de fleurs ! Le mauvais, vous l’aurez saisi, en dispersera moins de plantes en plantes.
Citons un exemple fun. Une famille d’oiseaux nectarivores, répondant au doux nom de Nectariniidés, possède un long et fin bec, empêchant tout contact effectif de la tête avec le stigmate et les anthères (organe reproducteur mâle de la fleur, fabricant les grains de pollen) de Aloe vryheidensis. Il apparait comme un mauvais pollinisateur pour cette plante. Cette dernière n’a donc aucun intérêt à donner une récompense à un visiteur qui ne lui apporte point de bénéfices. Finalement, c’est là que son arme secrète entre en jeu. Le nectar répugne le mauvais élève, qui esquivera cette plante à l’avenir. Heureusement, un autre oiseau nectarivore remplit bien sa tâche de pollinisateur. Le large et court bec des Bulbuls est compatible à la morphologie de la fleur. Dans ce cas, cet oiseau n’est pas affecté par les métabolites secondaires du nectar de Aloe vryheidensis.
Les fleurs peuvent donc poser des barrières aux mauvais pollinisateurs et, en revanche, sélectionner les meilleurs.


Aloe vryheidensis

2) Le nectar toxique repousserait les "voleurs" de nectar. Certaines espèces non pollinisatrices, et donc n'apportant aucun bénéfice à la plante dans sa reproduction, prélèvent quand même son nectar. Ces espèces, comme les fourmis, sont dites voleuses de nectar. Pour éviter ces vols, la plante synthétise des métabolites secondaires tel que la nicotine, un alcaloïde conférant un goût amer au nectar, le rendant très repoussant. Mais pas seulement ! D'autres composés, comme le cis-3-Hexenyl butyrate et le méthyl salicylate, agissent comme des filtres pour les fourmis et ne favorisent que les bons pollinisateurs. La fourmi, étant un animal social, répand le message dans toute la colonie très rapidement.
Néanmoins, la synthèse d’un constituant, le 1-hexanol qui est un dérivé d’acide gras attirant les fourmis, a été découvert chez Nicotiana attenuata. Ce composé n’a pas pour seul rôle d’attirer les fourmis, puisqu’il repousse tous les autres acteurs, c’est à dire les mauvais comme les bons pollinisateurs. Aux premiers abords, cela semble être problématique, le composé n’étant pas adapté pour réaliser un bénéfice reproductif chez la plante et la pénaliserait même. Quel est donc son intérêt ? En réalité, les fourmis n’étant pas des pollinisateurs peuvent pourtant avoir un rôle de protection pour la plante contre les herbivores. La mise en place d’un nectar extrafloral, qui n’aura aucun rôle dans la reproduction, par les plantes permet donc de recruter les fourmis assurant leur protection, et de récompenser ces dernières de leur rôle de défense. La synthèse de métabolites secondaires comme le 1-hexanol peut donc avoir un effet bénéfique pour la fitness des plantes si celles-ci les placent dans un nectar extra floral.



3) Enfin, le nectar toxique optimiserait le taux de visitesCertains métabolites secondaires toxiques présents dans le nectar ne sont détectables que par le goût, ce qui oblige les visiteurs à plonger leurs têtes dans le nectar pour le goûter. Mais finalement repoussés par l’amertume, les visiteurs n’en prélèvent qu’une infime quantité. Cela est pourtant suffisant pour que les visiteurs repartent avec une charge de pollen suffisante sur eux et polliniser les prochaines plantes qu’ils visitent. Les composants toxiques de nectar optimisent donc le nombre de visiteurs par volume de nectar produit, ce qui permet aux plantes de garder un petit volume de nectar. Ce compromis est bénéfique pour les fleurs. Ces dernières se font polliniser tout en diminuant le temps de visite et la quantité de nectar prélevée ainsi qu'en augmentant le taux de visites donc de possibles fécondations. Généralement, la qualité de ce nectar influe alors sur le temps de visite, mais ce n’est pas le cas de certains papillons qui sont des pollinisateurs plus spécialisés, qui pondent leurs larves sur des belles empoisonneuses comme Nicotina attenuata : les larves sont capables de supporter une grande quantité de nicotine (un des composés toxiques) mais grandissent plus rapidement sur des plantes sans nicotine. 


Nicotina attenuata


Les Lépidoptères évaluent alors la quantité de nicotine toxique en goûtant le nectar. La fonction des métabolites secondaires du nectar n’est donc pas de maximiser le taux de nectar prélevé, mais plutôt maximiser le nombre de visites par volume de nectar produit. L’objectif de la plante reste de devoir être pollinisée. Par conséquent, si la concentration en composés toxiques présents dans le nectar est trop forte, la plante diminue ses chances d’être pollinisée, et si à contrario la concentration est trop faible, l’intérêt de la toxicité s’amenuise. La toxicité du nectar est donc ajustée pour ne pas repousser les pollinisateurs généralistes et spécialistes. Les plantes contenant des composés toxiques comme la nicotine semblent donc suivre sorte de trade-off particulier : le sucre du nectar est en quantité suffisante pour attirer les pollinisateurs et retenir leur attention, mais suffisamment mélangé à des métabolites toxiques pour forcer les pollinisateurs à visiter un grand nombre de fleurs.



Les deux autres hypothèses que les scientifiques ont établies sont tout aussi intéressantes. Le nectar toxique exercerait un effet médicinal sur les pollinisateurs. De plus, la substance sucrée aurait pour but de protéger l'organisme végétal face aux parasites. 

J'espère que cet article vous a plu ! Retenez que quelles que soient les raisons pour lesquelles les plantes synthétisent ces composés toxiques, toutes convergent vers un même but final : assurer leur reproduction et augmenter leur valeur sélective.

Merci à tous et à bientôt sur l'Odyssée Terrestre ! 


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