Pollinisation , livre ebook

Les secrets de la pollinisation
Vincent Albouy
© éditions Quæ, 2018
ISSN : 2110-2228 ISBN : 978-2-7592-2802-7
Éditions Quæ RD 10 78026 Versailles Cedex

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L’intimité des plantes
Pas de fausse pudeur : la pollinisation est avant tout une affaire de sexe, de sexe végétal. Pour faire bref, c’est la solution trouvée par les plantes terrestres pour concilier deux impérieuses contraintes : l’impossibilité de bouger par enracinement au sol et la nécessité pour les deux sexes de se rencontrer afin de se reproduire au mieux. Comme souvent dans la nature, cette solution est un bricolage improbable qui débouche, dans ses formes les plus évoluées, sur une subtile coadaptation entre deux partenaires : la plante et son animal pollinisateur.
Afin de bien comprendre les enjeux et les contraintes de la pollinisation, il est nécessaire de connaître l’évolution de la sexualité des plantes depuis les algues dans l’océan primitif jusqu’aux plantes à fleurs les plus sophistiquées que sont les orchidées. Nous découvrirons la structure et les fonctions de la fleur, cette invention surprenante entièrement orientée vers une pollinisation de plus en plus efficace.
Après cette entrée en matière indispensable, nous passerons en revue les différentes stratégies de reproduction et de pollinisation des plantes. Une occasion de découvrir la diversité des solutions adoptées par chaque partenaire pour effectuer au mieux cette tâche essentielle à la survie des plantes, donc à celle de tous les êtres vivants qui en dépendent.
Au passage, la légende d’une relation mutualiste qui ne voit que des gagnants sera remise en question en explorant les marges et les bas-fonds de la pollinisation, quand elle est en équilibre instable ou quand l’un des partenaires ne joue plus le jeu. Les comportements de tricherie ou de duperie nous rappellent que la morale est étrangère à la nature : seul le résultat compte.
La complexité des relations de pollinisation au sein des communautés végétales et animales ne sera pas oubliée. Car si plantes comme pollinisateurs s’entraident ou se concurrencent, ils ne sont pas seuls au monde et doivent composer avec d’autres acteurs, notamment les espèces herbivores.
La question de la réelle dépendance de l’agriculture vis-à-vis de l’abeille domestique et des autres pollinisateurs est complexe. Comment distinguer le vrai du faux en cette matière ? Cette question est souvent obscurcie par des généralisations parfois hâtives et par une évolution permanente des variétés cultivées qui nécessite de réévaluer constamment cette dépendance.

Un citron vient flirter avec une coquelourde des jardins.
Les menaces d’une crise de pollinisation, aussi bien pour la flore sauvage que pour les plantes cultivées, doivent être évaluées au regard des atteintes à la biodiversité au niveau mondial. Elles ne concernent pas la seule abeille mellifère mais l’ensemble des pollinisateurs. Et nous terminerons par les actions engagées comme celles qui pourraient l’être pour tenter d’éviter cette crise.
Tout au long du texte, vous lirez des formulations telles que « les plantes produisent du nectar pour attirer les pollinisateurs et améliorer leur reproduction ». Bien sûr, il n’y a de la part de la plante aucune volonté consciente d’attirer qui que ce soit. C’est un raccourci bien pratique, et bien plus facile à lire, pour éviter des lourdeurs du genre « les individus qui, par une légère modification de leur métabolisme, ont sécrété un liquide contenant des molécules de sucre ont ainsi attiré plus d’animaux. Ce qui a entraîné une pollinisation un peu meilleure que celles des autres individus de leur espèce ne produisant pas de sucre. Leurs gènes porteurs de cette caractéristique se sont alors répandus plus largement au fil du temps ».

Une abeille solitaire et un coléoptère à l'assaut d'une fleur d'iris des marais.
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La vie sexuelle des plantes


Deux fleurs de nymphéas viennent de s’épanouir sous le regard d'une grenouille.

Si vous pratiquez la pêche à pied sur l’estran rocheux, vous savez combien les algues sont glissantes. Notamment le goémon et autres fucus, ces algues à lanières brunes et rugueuses munies de flotteurs. Et si vous pêchez lors des grandes marées d’équinoxe, vous avez pu vous rendre compte que les risques de glissade sont bien plus importants en mars qu’en septembre.
Pourquoi ? Parce qu’au printemps les algues sont en pleine reproduction. Les peuplements de fucus sont composés de pieds femelles et de pieds mâles. Chacun émet une matière gluante, qui les rend si glissants, appelée mucilage. Ce mucilage est incolore chez les femelles et doré chez les mâles. Il contient les cellules reproductrices, très différentes d’aspect : grosses cellules rondes femelles et petits haricots flagellés mâles.
Dans une scène culte de son film Tout ce que vous avez voulu savoir sur le sexe sans jamais oser le demander , Woody Allen déguisé en spermatozoïde participe à la grande course à la fécondation où se pressent de nombreux participants pour peu d’élus. Il se passe la même chose dans la mer, les cellules mâles étant bien plus nombreuses que les cellules femelles. Et tout finit par un happy end  : quand deux cellules de sexe opposé arrivent à mélanger leurs chromosomes, un petit fucus embryonnaire est né.

La reproduction, c’est la vie


Le fucus vésiculeux, l’une des algues les plus communes des côtes rocheuses de nos régions, dissémine ses gamètes dans le secret des vagues.
La reproduction, c’est-à-dire la capacité de produire un individu nouveau par un ou des individus existants, est la définition même de la vie. Les êtres vivants se caractérisent par leur capacité à se reproduire à l’identique, ou presque. C’est sur ce « ou presque » qu’agit la sélection naturelle, moteur de l’évolution des espèces, nous y reviendrons.

Une histoire de gènes
Les formes les plus primitives, bactéries et algues bleues, ont une cellule sans noyau. Pour se reproduire, elles dupliquent leurs organites –– leurs brins d’ADN qui constituent leurs gènes –– et elles se divisent en deux. La cellule des formes les plus évoluées possède un noyau dans lequel se trouvent leurs gènes, rassemblés en longues chaînes : les chromosomes. Ces chromosomes vont par paires et les généticiens donnent la formule chromosomique d’une espèce sous la forme 2 n. Par exemple, nous, êtres humains, chez qui n = 23, possédons 46 chromosomes.
Cette architecture cellulaire autorise la reproduction sexuée. Une innovation fondamentale, qui permet le mélange du patrimoine génétique de deux individus. Elle repose sur l’apparition des gamètes, cellules produites par division, mais qui n’ont pas dupliqué, lors de cette division, leurs chromosomes. Chaque gamète se retrouve avec n chromosomes. Dans le cas de l’humain, l’ovule et le spermatozoïde, gamètes femelle et mâle, possèdent donc 23 chromosomes chacun. Quand un spermatozoïde pénètre un ovule, le matériel génétique des deux cellules se mélange. C’est la fécondation, et le nombre requis de 46 chromosomes est atteint. Un nouvel individu est né.


Le nom des algues bleues est trompeur, elles appartiennent en fait aux bactéries les plus primitives. Leur couleur bleue est due à la chlorophylle qui leur permet d’absorber le gaz carbonique de l’air.

L’alternance des générations chez les plantes
Dans le schéma classique de la reproduction animale, l’individu à 2 n chromosomes produit directement des gamètes à n chromosomes. La femelle produit des ovules, le mâle produit des spermatozoïdes.
Chez les végétaux, le cycle est un peu plus complexe et s’accomplit en deux temps. L’individu à 2 n chromosomes ne produit pas directement des gamètes à n chromosomes, mais des spores. C’est pourquoi il est appelé sporophyte, « plante à spores » si l’on traduit du grec. Chaque spore va germer et produire un nouvel individu à n chromosomes. C’est celui-ci qui produira les gamètes et qui est appelé gamétophyte, « plante à gamètes ». Un gamète mâle s’associera alors à un gamète femelle pour donner un nouvel individu à 2 n chromosomes, autrement dit un nouveau sporophyte. Une génération à 2 n chromosomes alterne ainsi avec une génération à n chromosomes chez les plantes, alors que chez les animaux une génération à 2 n chromosomes succède à une génération à 2 n chromosomes.
Pour les plantes à fleurs, le sporophyte correspond à la plante elle-même. Elle produit des spores qui vont rester à l’intérieur des étamines et s’y développer pour donner les grains de pollen. Chaque grain de pollen est un gamétophyte qui est composé de deux cellules uniquement, à n chromosomes. Il produit un gamète mâle qui ira à la rencontre d’un gamète femelle. 

Pourquoi la pollinisation ?
Les algues, les premiers végétaux à être apparus, baignent dans l’eau où les gamètes mâles nagent grâce à des cils vibratoires (les flagelles) pour rejoindre les gamètes femelles. Héritières des algues, les premières plantes terrestres que sont les mousses vont conserver cette alternance des générations entre un sporophyte et un gamétophyte, et la nécessité pour le gamète mâle de nager dans l’eau pour rejoindre le gamète femelle. Leur premier pas vers la vie terrestre sera accompli en réduisant les besoins des gamètes mâles à une simple lame d’eau. Elles ont obligation de vivre dans un milieu humide au moins une partie de l’année, mais plus de vivre dans l’eau. Et l’alternance des générations est réduite car le sporophyte n’est plus un individu autonome. Il se développe en parasite sur le gamétophyte en coussinet, prenant l’aspect d’une capsule au bout d’une tige. Elles-mêmes héritières des mousses, les fougères vont dépendre toujours d’une lame d’eau pour le déplacement des gamètes mâles. Sporophyte et gamétophyte sont séparés, mais le second est très petit, discret et fugace.
Les plantes supérieures ou plantes à graines, conifères et Angiospermes, ont repris l’« idée » des mousses en l’