En enquêtant sur les aventures amoureuses de près de 3 000 espèces d’orchidées, les scientifiques découvrent de nouvelles informations sur le monde étonnamment diversifié de la pollinisation des plantes.
La recherche, publiée dans le Journal Botanique de la Société Linnéenne, est basé sur une vaste base de données mondiale sur la pollinisation des orchidées. Avec des enregistrements sur plus de 2 900 espèces d’orchidées, la base de données comprend une multitude de stratégies de pollinisation ingénieuses et spécialisées dans diverses régions du monde.
L’étude met en lumière certaines des tactiques outrageusement trompeuses utilisées par les orchidées pour attirer les pollinisateurs, et quels types de pollinisateurs mordent à l’hameçon.
Les informations contenues dans la base de données sont méticuleusement organisées par habitat, répartition géographique et taxonomie, ce qui permet aux scientifiques d’identifier les modèles distincts de biologie reproductive de la famille des Orchidacées.
Le co-auteur de l’étude, le Dr Ryan Phillips, a souligné l’importance de cette base de données complète : « À partir de ces données, nous identifions des modèles généraux et des lacunes dans les connaissances qui limitent notre compréhension de la biologie des orchidées au niveau mondial. »
La nature fascinante des orchidées
L’étude des Orchidacées n’est pas nouvelle dans le monde de la biologie. Charles Darwin lui-même a reconnu la nature intrigante de ces plantes et les a utilisées pour étudier l’évolution.
Darwin était particulièrement fasciné par les particularités des fleurs, affirmant que leur structure complexe était une adaptation évolutive visant à améliorer le transfert de pollen entre les plantes et ainsi à améliorer la forme physique de leur progéniture.
« En raison de leurs caractéristiques florales inhabituelles et de leurs stratégies d’attraction de pollinisation souvent non conventionnelles, les orchidées ont été à l’avant-garde de la compréhension des adaptations florales aux pollinisateurs », a expliqué le Dr Phillips. Darwin a émis l’hypothèse que l’orchidée malgache Angraecum sesquipedale, avec son extraordinaire éperon nectarifère de 40 cm de long, serait pollinisée par un papillon équipé d’une trompe de longueur correspondante.
Ce que les chercheurs ont découvert
Dirigée par le Dr James Ackerman de l’Université de Porto Rico, l’équipe a découvert que plus de 75 pour cent des espèces d’orchidées dépendent des pollinisateurs pour leur reproduction.
Les experts ont également constaté que près de la moitié des orchidées étudiées ne récompensent pas leurs pollinisateurs visiteurs. Au lieu de cela, ces plantes déploient des tactiques de tromperie astucieuses pour attirer leurs pollinisateurs. Cette dépendance particulière à l’égard d’une seule espèce de pollinisateur se retrouve non seulement chez les orchidées originaires des forêts tropicales du Costa Rica ou des prairies montagnardes d’Afrique du Sud, mais également chez celles qui utilisent des tactiques trompeuses.
Le Dr Noushka Reiter, co-auteur de l’étude, a souligné la vulnérabilité potentielle de ces orchidées aux menaces d’origine humaine telles que le changement climatique. « Se spécialiser sur une espèce de pollinisateur rend de nombreuses orchidées particulièrement vulnérables. Avec la perte des pollinisateurs, nous perdrions également ces espèces d’orchidées dépendantes des pollinisateurs.
Mimétisme et supercherie
Selon les chercheurs, les stratégies de pollinisation des orchidées pourraient réserver encore plus de surprises qu’un roman de science-fiction. L’Australie, par exemple, est la plaque tournante mondiale du mimétisme sexuel dans la pollinisation, une tactique consistant à tromper toute une gamme d’insectes, des guêpes aux abeilles en passant par les moucherons.
En Afrique du Sud, certaines orchidées imitent la charogne, à la Réunion elles reflètent les fruits de la forêt tropicale et au Brésil, elles imitent l’odeur des pucerons. Ces ruses élaborées visent à tromper leurs pollinisateurs. Pendant ce temps, sous les tropiques américains, des centaines d’espèces d’Orchidacées produisent des parfums que certaines abeilles collectent pour leurs rituels de parade nuptiale.
Un exemple frappant est la Caladenia barbarella, sexuellement trompeuse, une orchidée australienne nommée d’après le tristement célèbre personnage de bande dessinée connu pour ses exploits amoureux. Ce choix de nom reflète bien la technique de pollinisation trompeuse de la plante.
Tromperie d’orchidée
Le Dr Phillips a souligné que la famille des orchidées se caractérise par la forte proportion d’espèces qui recourent à la tromperie pour attirer les pollinisateurs. Ils exploitent les capacités sensorielles des pollinisateurs grâce à des stimuli chimiques, visuels ou tactiles, généralement combinés.
L’étude identifie deux principaux types de tromperie sur les orchidées. L’une est la tromperie alimentaire, où l’orchidée imite un aliment particulier pour attirer un pollinisateur. L’autre est la tromperie sexuelle, où les pollinisateurs mâles sont amenés à visiter des fleurs qui envoient des signaux comparables à ceux d’un insecte femelle réceptif.
« Les signaux floraux peuvent être si persuasifs que les insectes tentent de s’accoupler et peuvent même éjaculer », a déclaré le Dr Phillips. « J’ai même vu des guêpes entrer par la fenêtre de la voiture aux feux de circulation et commencer à faire l’amour avec les spécimens d’orchidées sur le siège avant. »
Ces stratégies trompeuses ne sont pas aussi rares qu’on pourrait le penser. On sait qu’environ 20 genres dans le monde, comprenant des centaines d’espèces d’Orchidaceae, utilisent ces tactiques.
Un troisième type de tromperie, connue sous le nom de tromperie au niveau du site de couvain, a été observée moins fréquemment chez les orchidées. Dans cette méthode, la fleur imite un endroit idéal pour que les insectes femelles pondent leurs œufs, comme des champignons, du fumier ou des charognes.
Des découvertes intrigantes
La recherche fournit une foule de découvertes intrigantes. Par exemple, l’étude de la diversité des orchidées en Australasie et en Afrique est relativement complète, avec une couverture de 15 % et 20 %, respectivement. Cependant, les espèces d’Asie tempérée, d’Asie tropicale et d’Amérique du Sud restent largement inexplorées.
La base de données révèle également qu’environ 76 % des espèces d’orchidées dépendent entièrement des pollinisateurs pour leur reproduction, et qu’environ 55 % ont une seule espèce de pollinisateur connue.
Alors que 54 % des espèces d’orchidées offrent une certaine récompense à leurs pollinisateurs, une tromperie a été enregistrée chez 46 % des espèces.
La tromperie alimentaire était la tactique trompeuse la plus courante, utilisée par 60 % des espèces trompeuses, suivie par la tromperie sexuelle, présente dans 20 genres d’orchidées.
Les guêpes et les abeilles ont été identifiées comme les pollinisateurs les plus courants, suivies de près par les mouches et les moustiques. Cependant, les chercheurs préviennent que cette base de données impressionnante, couvrant plus de 2 900 espèces, ne représente encore que moins de 10 % de la famille des orchidées.
D’autres surprises en réserve
« Bien qu’elle contienne plus de 2 900 espèces, notre base de données couvre moins de 10 % de la famille. Bien qu’elles soient des centres de diversité d’orchidées, les régions tropicales d’Afrique, d’Amérique du Sud et d’Asie sont considérablement sous-représentées dans les études sur la pollinisation des orchidées, en particulier parmi les orchidées épiphytes », a noté le Dr Phillips.
Il pense que l’étude de la pollinisation des orchidées offre d’énormes opportunités pour découvrir des stratégies de pollinisation nouvelles et bizarres et pour mieux comprendre les adaptations développées par les plantes à fleurs pour attirer les pollinisateurs.
Outre son importance scientifique, cette recherche a également des implications cruciales pour la conservation, étant donné que de nombreuses espèces d’orchidées dépendent d’une seule espèce de pollinisateur primaire pour leur survie.
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