Les interactions plantes-animaux chez les plantes carnivores : cet article fait peau neuve !

Les organismes entretiennent de nombreuses interactions dans la nature pour leur survie. Les plantes carnivores, qui ont évolué pour attirer, capturer, tuer des proies et en tirer des bénéfices, ont tissé au fil du temps des interactions mutualistes parfois surprenantes avec des insectes et même des mammifères, notamment pour l’acquisition de leur nourriture… Voyons quelles sont ces stratégies évolutives

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C’est quoi une « interaction » ?

Il existe plusieurs types d’interactions entre les organismes, vous allez rapidement comprendre qu’elles ne sont pas toujours aussi évidentes qu’elles n’en ont l’air. En effet, du point de vue d’une espèce interagissant avec une autre, une interaction positive va lui apporter un bénéfice (nourriture, protection etc.), une interaction négative un inconvénient (moins de nourriture, voire la mort), mais il existe aussi des interactions neutres.

Prenons quelques exemples : la prédation (ou le parasitisme) représente une interaction entre deux organismes, positive pour le prédateur ou le parasite (obtention de nourriture et/ou de logis) et négative pour la proie ou l’hôte (réduction du feuillage, affaiblissement, mort etc.). La compétition représente une interaction négative pour les deux (ou plus !) organismes qui luttent pour l’obtention d’une ressource limitée (lumière, nutriment, espace etc.). Enfin, dans le cas de la symbiose ou du mutualisme, les organismes en interaction obtiennent tous des bénéfices. Nous pouvons maintenant compliquer un peu les choses avec le commensalisme qui représente une interaction positive pour une espèce et neutre pour une autre, par exemple, la facilitation entre des espèces arbustives et de petites plantes annuelles qui profitent de l’ombre créée par les premières sans pour autant perturber leur développement. En effet, les arbustes ont des racines profondes et ne sont pas impactés par la croissance des plantules, en revanche, les plantules sont largement bénéficiaires de la présence de l’arbuste qui crée un micro-climat plus frais et plus humide dans une région désertique. L’inverse du commensalisme s’appelle l’amensalisme et représente cette fois une interaction neutre pour un parti et négative pour l’autre, par exemple, le piétinement répété des végétaux par des animaux qui peut conduire à un changement de communauté végétal.

Photo 7 - Une image pour résumer le phénomène de facilitation
Une plante en coussin (Frankenia triandra), facilite l’implantation d’un jeune arbuste près du Salar de Uyuni, en Bolivie.

Les interactions classiques chez les plantes carnivores

Comme beaucoup d’autres espèces de plantes à fleur, les plantes carnivores ont besoin d’insectes pour la pollinisation des fleurs et donc la reproduction sexuée des espèces. Cette interaction est qualifiée de « mutualiste » car les deux organismes tirent des bénéfices de ce phénomène : l’insecte se nourrit de pollen et/ou de nectar et la plante se reproduit. Elles entretiennent aussi une interaction que l’on peut qualifier de « prédation » en capturant des insectes. En revanche, elles ont développé des mécanismes assez astucieux pour ne pas capturer leurs pollinisateurs ce qui pénaliserait leur reproduction et leur potentiel adaptatif. La fleur peut être produite avant les pièges, comme c’est le cas chez les Sarracenia, et ainsi séparer dans le temps la reproduction et la prédation. Elle peut aussi être perchée au sommet d’une longue hampe florale, loin des feuilles transformées en pièges, comme c’est le cas chez la dionée (Dionaea muscipula) ou chez de nombreuses Drosera. Enfin, les plantes carnivores peuvent produire des composés volatiles odorants ou des signaux visuels différents soit pour attirer les proies au niveau des pièges soit pour attirer les pollinisateurs au niveau des fleurs. Ces trois méthodes permettent la séparation temporelle, géographique et sensorielle des fleurs et des pièges.

Une abeille charpentière pollinise des fleurs de Sarracenia leucophylla en Europe. Cette abeille n’est pas capturée par les pièges qui commence à peine à se former.

Un mutualisme inattendu

Détaillons maintenant plusieurs interactions que les plantes carnivores entretiennent avec d’autres organismes (liste non exhaustive).

  • Commensalisme entre araignées et Sarracenia

Dans leurs milieux naturels, certaines araignées, notamment l’araignée lynx (Oxyopidae), profitent de l’attraction des insectes par les Sarracenia pour tisser leur toile à l’entrée des pièges ou à proximité de ces derniers augmentant ainsi ses chances de capturer des proies. La plante produisant plusieurs pièges ne se voit pas ou peu impactée par ce petit désagrément qui ne dure guère plus de quelques semaines en général. Ces mêmes araignées sont aussi capables d’entrer dans le piège d’un Sarracenia sans glisser sur les parois afin d’aller chercher leur repas dans l’antre de la plante carnivore. Ce type d’intéraction, vous l’aurez compris, est du commensalisme.

Araignée lynx postée à l’entrée du piège d’un Sarracenia flava. Photo : Sarracenia.com

Ce genre de phénomène est aussi régulièrement observé en culture et il n’est pas rare que des araignées tissent leur toile à proximité des urnes redoutablement attractives pour les insectes. D’autres interactions commensalistes sont observables comme par exemple ce papillon qui profite du nectar des Sarracenia sans risquer de se faire piéger grâce sa taille. La plante produisant du nectar en continu ne se voit pas impactée par la présence de ce papillon.

papillon sur Sarracenia octobre 2014 (5)

  • Punaises et Roridula

Passons maintenant aux vraies interactions mutualistes. Le Roridula gorgonias est une plante protocarnivore, cela signifie qu’elle est capable d’attirer et de capturer une proie mais ne produit pas d’enzymes digestives. Dans son milieu naturel en Afrique du Sud, cette plante héberge une petite punaise (Pameridea marlothii) qui vit sur ces feuilles et qui arrive à éviter les trichomes englués d’une résine extrêmement collante, plus encore que celle du genre Drosera. Cette punaise se nourrit des proies capturées par le Roridula et, en contre partie, ses déjections très riches en azote sont directement assimilées par les feuilles de la plante, lui permettant ainsi une meilleure croissance.

On lit souvent, à tord, que cette relation est une parfaite symbiose entre la plante et l’insecte. En réalité, il s’agit d’une interaction mutualiste car la plante peut survivre sans la présence de cette punaise, et vise versa, ce qui n’est pas le cas dans une réelle relation symbiotique où les deux organismes sont interdépendants pour leur survie (algues et champignons chez le lichen par exemple).

Les punaises attaquent une mouche capturée par une Roridula. Photo : carnivorousockhom.blogspot.com

  • Les interactions des Nepenthes

Le genre Nepenthes est sans aucun doute le genre qui entretient le plus de relations mutualistes avec les animaux. Il existe de très nombreux exemples mais nous n’aborderons ici que certains d’entre-eux, vous verrez, assez représentatifs.

Commençons par Nepenthes albomarginata, reconnaissable entre mille par la ligne blanche qui ceinture l’entrée de son piège. Cette structure blanchâtre est en fait composée de milliers de petits trichomes qui sécrètent une substance très appétante pour les termites. Ces dernières sont attirées jusqu’au piège où elles peuvent se nourrir à volonté. En contre partie de la production coûteuse en énergie d’une nourriture spéciale et unique chez les Nepenthes, certaines d’entre-elles tombent malencontreusement dans le piège, nourrissant ainsi la plante.

Nepenthes albomarginata recouverte de termites. Photo : http://www.tropicalplantbook.com/

D’autres espèces nouent une relation mutualiste avec des amphibiens et notamment des grenouilles. Ces dernières sont capables de ne pas glisser à l’intérieur du piège et, un peu comme l’araignée lynx chez les Sarracenia, elles se postent à l’intérieur de l’urne en attendant que les proies arrivent, la plante digère alors ses excréments riches en azote. Des grenouilles sont aussi souvent observées à l’entrée des pièges de Sarracenia.

Grenouille attendant patiemment l’arrivée de proies. Photo : Wikipedia

Chez Nepenthes ampullaria, une espèce de grenouille (Microhyla nepenthicola) pond directement ses œufs à l’intérieur de l’urne. Les petits têtards, qui ne se font pas digérer par le piège, peuvent alors se développer en toute sécurité à l’abri des prédateurs et la plante assimile une fois encore leurs rejets azotés. Cette espèce est d’ailleurs assez particulière car elle semble avoir évolué pour récupérer les feuilles mortes des arbres et les digérer partiellement. Ce serait donc une plante « détritivore » ou coprophage.

Têtards de Microhyla nepenthicola profitant de l’abris d’un Nepenthes ampullaria.

Les abris qu’offrent les urnes de Nepenthes attirent aussi de plus gros animaux tels que des chauve-souris. En effet, Nepenthes hemsleyana propose un abris de choix pour ces mammifères (par exemple l’espèce Kerivoula hardwickii) en les protégeant des prédateurs et du soleil de la journée. Ainsi, ces petites chauves-souris passent leurs journées à l’intérieur du piège et la plante digère une nouvelle fois ses excréments (décidément…). Plus d’explications ainsi qu’une vidéo d’une chauve-souris entrant dans un piège de Nepenthes hemsleyana sont disponibles ici : https://www.livescience.com/51501-pitcher-plants-lure-pooping-bats.html?jwsource=cl.

https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0960982215006697-gr1.jpg
Une chauve-souris sors du piège de Nepenthes hemsleyana : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215006697

Enfin, d’autres espèces, Nepenthes rajah et Nepenthes lowii, produisent une substance sucrée sous leur opercule qui attire de petits mammifères. La forme du piège est telle que l’animal est obligé de se positionner juste au dessus de l’entrée de l’urne, ainsi, tout en consommant sa nourriture sous l’opercule, ses déjections tombent dans le piège et sont assimilées par la plante. Chez Nepenthes lowii, cet apport représente jusqu’à 100% de l’azote capturé par la plante ! Nepenthes rajah produit d’ailleurs des pièges de taille impressionnante et capture parfois de petits mammifères. Les sucs sucrés sous l’opercule contiennent des substances volatiles proches de celles de fruits sucrés. De plus, ces espèces ont des couleurs permettant notamment d’attirer spécifiquement un petit mammifère arboricole (Tupaia montana).

Petit mammifère sur une urne de Nepenthes rajah.
[pix_middle.jpg]
Petit mammifère arboricole (Tupaia montana) sur une urne de Nepenthes lowii.

Il existe encore beaucoup d’intéractions mutualistes de ce genre chez les plantes carnivores et nous commençons à les comprendre et à les étudier depuis une vingtaine d’années (en particulier chez les Nepenthes). N’oublions pas au passage que certaines plantes carnivores du genre Heliamphora ou encore Darlingtonia ne sont capables d’assimiler l’azote de leurs proies uniquement grâce à un mutualisme avec des bactéries qui digèrent les insectes pour elles et rendent accessibles les nutriments à l’absorption en les découpant ; c’est d’ailleurs en partie ce qu’il se passe dans la digestion des Hommes (flore intestinale) et des animaux en général.

Enjoy !

Source photo : Phagophytos si non mentionnée sur l’image ou en légende.

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