Des insectes portant deux chapeaux résolvent un mystère botanique

Dans les sous-étages sombres et humides des forêts subtropicales de l’île de Shimoshima au Japon poussent des plantes parasites qui se nourrissent des racines d’autres plantes. Ils sont appelés Balanophoreet depuis plus d’un siècle, le mécanisme de dispersion de leurs graines est resté un mystère. Il a été suggéré que les minuscules graines sont emportées par le vent, mais il y a peu ou pas de vent dans les sous-étages des forêts (sub)tropicales. Certaines espèces végétales parmi les Balanophore sont rouge vif, ressemblant à des fraises, et attirent les oiseaux et les lapins à manger et ainsi disperser les graines. Cependant, d’autres, comme Balanophora subcupularisont des couleurs ternes et une odeur de levure, ce qui rend peu probable l’implication de vertébrés. Le mécanisme de pollinisation de la plante reste également flou.

Le botaniste SUESUGU Kenji de l’Université de Kobe se spécialise dans la compréhension des interactions entre ces plantes parasites et leurs écosystèmes environnants, y compris le rôle souvent négligé mais crucial des pollinisateurs invertébrés et des disperseurs de graines. Pour savoir qui aide B. subcupulaire lors de leur reproduction, lui et son équipe ont observé les plantes pendant plus de 100 heures et ont pris des dizaines de milliers de photographies nocturnes automatisées pendant que la fleur était en fleur ou portait ses fruits, identifiant ainsi les visiteurs. En outre, ils ont mené à la fois des expériences d’exclusion d’animaux et des expériences d’alimentation en graines pour vérifier si les animaux sur les photographies sont réellement des pollinisateurs et des disperseurs de graines efficaces.

Dans deux articles consécutifs publiés dans la revue Écologiel’équipe de l’Université de Kobe a publié que B. subcupulaire est pollinisée par les fourmis et les grillons chameaux, qui visitent les plantes pour leur pollen et leur nectar. Remarquablement, ces mêmes espèces se nourrissent également plus tard des feuilles charnues portant les graines, contribuant ainsi à la dispersion des graines. « Il est bien connu que de nombreuses plantes dépendent des insectes pour la pollinisation, même si cela est rare pour les fourmis et les grillons. En outre, de nombreuses plantes utilisent des oiseaux et des mammifères pour distribuer leurs fruits, et encore une fois, il est très inhabituel que des grillons ou d’autres petits arthropodes assument ce rôle. « Plus frappant encore, il est très rare qu’un même animal remplisse les deux fonctions, et il est unique que les mêmes invertébrés le fassent », déclare Suetsugu, surpris par cette découverte.

Le botaniste de l’Université de Kobe suggère que cette rare combinaison de rôles de pollinisation et de distribution de graines pourrait être influencée par deux facteurs. D’abord, « B. subcupulaire fleurit tard dans l’année, lorsque de nombreux pollinisateurs typiques, comme les abeilles, sont moins actifs. De plus, notre site d’étude est une petite île à la limite nord de la répartition de la plante, ce qui pourrait contribuer à la rareté des pollinisateurs et des disperseurs de graines. »

Suetsugu souligne également les implications plus larges de ces découvertes : « Cela souligne l’importance des invertébrés dans la reproduction des plantes et nous encourage à approfondir la façon dont ces relations évoluent et quels facteurs environnementaux conduisent à de telles adaptations uniques. Plus concrètement, nos découvertes contribuent également aux stratégies de conservation. pour les plantes rares et menacées comme Balanophora subcupularis. Comprendre leur dépendance à l’égard d’invertébrés spécifiques pour la pollinisation et la dispersion des graines aide à éclairer les efforts de préservation de l’habitat et la gestion des populations d’invertébrés, qui sont essentielles à la survie de ces plantes.

Cette recherche a été financée par l’Agence japonaise pour la science et la technologie (subvention JPMJPR21D6).