L’importance de l’humidité pour attirer les pollinisateurs vers les plantes est apparue comme un facteur puissant dans une récente recherche menée par l’Université Cornell. Cette nouvelle information, une percée en biologie fondamentale, a le potentiel de révolutionner les pratiques agricoles.
L’étude, publiée dans la revue Biologie actuelleétait une entreprise collaborative impliquant des scientifiques de Cornell, de l’Université de Harvard et du Montgomery Botanical Center.
Les chercheurs ont exploré le comportement du charançon, pollinisateur de la plante Zamia furfuracée. Les découvertes de l’équipe ont révélé que la sensibilité du charançon à l’humidité est comparable à sa réponse à l’odeur.
De nouvelles informations découvertes sur la façon dont les plantes et les insectes interagissent
Shayla Salzman, le premier auteur de l’étude, a remarqué cette percée dans la compréhension des interactions plantes-insectes.
Salzman, boursier postdoctoral de la National Science Foundation à la section de biologie végétale de la School of Integrative Plant Science de Cornell, a déclaré: « Le monde des interactions plantes-insectes a été radicalement modifié par le travail effectué sur les signaux visuels et olfactifs. »
« Nous commençons tout juste à réaliser combien d’autres facteurs jouent un rôle dans la reproduction des plantes et ont un impact sur la prise de décision, la pollinisation et le succès des insectes. »
L’humidité était auparavant considérée comme un sous-produit
Le co-auteur et doctorant Ajinkya Dahake a mené une étude antérieure, publiée dans Communication Nature, qui a identifié l’humidité comme un signal encourageant les sphinx à polliniser la fleur de datura sacrée (Datura wrightii). Ces études combinées soulignent l’utilisation active de l’humidité par deux plantes très distinctes pour favoriser la pollinisation.
« Avant nos recherches, l’humidité était considérée comme un simple résultat de l’évaporation du nectar, une note secondaire. Ce que nous avons découvert, c’est qu’il s’agit d’un processus actif de la fleur, passant par des cellules spécialisées, et ces organismes peuvent même avoir évolué pour privilégier cette libération d’humidité, car elle attire les pollinisateurs », a expliqué Dahake.
Auparavant, les recherches sur les interactions plantes-insectes et la pollinisation ciblaient en grande partie les signaux visuels et olfactifs – des marqueurs que les humains peuvent également percevoir. Cependant, les insectes sont nettement plus compétents que les humains pour détecter les changements de facteurs tels que l’humidité, le dioxyde de carbone et la température, selon Salzman.
Encore beaucoup à apprendre
À la lumière de la crise climatique en cours, qui affecte directement ces éléments, Salzman a déclaré: « Il est crucial que nous comprenions comment les insectes utilisent toutes ces informations dans leurs interactions avec les plantes. »
Ces informations pourraient potentiellement aider les agriculteurs et les distributeurs de produits alimentaires à encourager la pollinisation des cultures ou à éloigner les insectes des aliments stockés vers des pièges.
Dahake a expliqué que si les humains ont besoin de changements substantiels d’humidité pour remarquer une différence, les insectes peuvent détecter des changements infimes.
« Les insectes ont des récepteurs spécialisés qui réagissent à de très petits changements d’humidité : même un changement de 0,2 % à 0,3 % provoquera le déclenchement d’un neurone », a déclaré Dahake. « Même un changement d’une partie par million dans la concentration de dioxyde de carbone provoquera une réponse des neurones d’insectes. »
L’implication de ces découvertes sur le comportement des insectes fait encore l’objet de recherches en cours.
En savoir plus sur la pollinisation
La pollinisation est un processus biologique crucial pour la reproduction de la plupart des plantes à fleurs, y compris de nombreuses cultures qui constituent une part importante de notre alimentation. Il s’agit essentiellement du transfert de pollen des parties mâles d’une fleur (les étamines) vers la partie femelle (le pistil) de la même espèce. Ce processus permet la fertilisation et la production de graines, assurant la naissance d’une nouvelle génération de plantes.
Types de pollinisation :
La pollinisation se produit en deux types principaux:
Autopollinisation
Dans l’autopollinisation, les grains de pollen sont transférés de l’étamine au pistil de la même fleur ou d’une autre fleur sur la même plante. Cette méthode de pollinisation ne favorise pas la diversité génétique mais garantit la reproduction dans des zones isolées ou des conditions difficiles où la pollinisation croisée peut ne pas être possible.
Pollinisation croisée
Ce processus implique le transfert de pollen de l’étamine d’une fleur au pistil d’une autre fleur sur une plante différente de la même espèce. La pollinisation croisée encourage la diversité génétique, conduisant à des populations de plantes plus fortes et plus résistantes.
Mécanismes de pollinisation :
Pollinisation animale
De nombreuses plantes dépendent des animaux, tels que les abeilles, les papillons, les chauves-souris et les oiseaux, pour transporter leur pollen vers d’autres plantes. Les animaux sont généralement attirés par les pétales colorés de la plante, son parfum ou la promesse de nectar. Pendant qu’ils se nourrissent, le pollen colle à leur corps et est transporté vers la prochaine fleur qu’ils visitent. Certaines plantes ont évolué aux côtés de pollinisateurs spécifiques, conduisant à des adaptations florales uniques qui facilitent l’accès de ces pollinisateurs à leur nectar et à leur pollen.
Pollinisation par le vent
Certaines plantes comptent sur le vent pour transporter leur pollen vers d’autres plantes. Ces plantes ont généralement de petites fleurs discrètes et produisent de grandes quantités de pollen léger. Les exemples courants incluent les graminées, le maïs, le blé et de nombreux arbres.
Pollinisation de l’eau
Bien que moins courantes, certaines plantes utilisent l’eau comme moyen de transfert du pollen. Ce mécanisme est principalement observé chez les plantes aquatiques.
Importance de la pollinisation :
La pollinisation est cruciale pour l’approvisionnement alimentaire. Selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), plus de 75 % des cultures vivrières mondiales dépendent dans une certaine mesure de la pollinisation animale. De plus, les pollinisateurs contribuent à la qualité des cultures, augmentant la valeur marchande de nombreux produits agricoles.
La pollinisation est également vitale pour le maintien de la biodiversité dans les écosystèmes naturels. Les relations mutualistes entre les plantes et leurs pollinisateurs ont conduit à l’évolution d’espèces diverses et d’écosystèmes complexes.
Cependant, les pollinisateurs du monde entier sont menacés en raison de la perte d’habitat, de l’exposition aux pesticides, du changement climatique et des maladies. Le déclin des populations de pollinisateurs représente un risque sérieux pour la sécurité alimentaire mondiale et la biodiversité. Des efforts sont en cours pour protéger et conserver les espèces de pollinisateurs afin d’assurer la durabilité de notre approvisionnement alimentaire et la santé de nos écosystèmes.
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