Cette étrange orchidée âne utilise la lumière UV pour faire croire aux abeilles qu’elle a de la nourriture

Si vous avez déjà comparé une pizza surgelée à la photo sur la boîte, vous connaissez le sentiment d’être dupé par des regards appétissants.

Dans notre dernière étude publiée dans Écologie et évolutionnous montrons que les animaux – dans ce cas, les abeilles – sont également susceptibles d’être amenés à prendre de mauvaises décisions, ce qui explique en grande partie la manière dont les lacunes de perception sont exploitées dans la nature.

Lorsque Charles Darwin testait la théorie de l’évolution il y a 150 ans, il s’est penché sur l’interaction entre les plantes à fleurs et les animaux qui se nourrissent pour récolter le nectar.

Cela a permis d’établir que les fleurs ont des adaptations pour faciliter l’accès des pollinisateurs, ce qui les rend bénéfiques pour l’animal qui en tire une « récompense » alimentaire. En même temps, cela signifie que les plantes sont pollinisées et peuvent se reproduire.

Un problème déconcertant est que certaines plantes à fleurs qui se reproduisent par pollinisation ne sont pas gratifiantes – l’animal ne reçoit pas de nectar en visitant la fleur. Ceci est vrai de certaines orchidéespourtant ces fleurs sont toujours visitées par les pollinisateurs et survivent bien dans la nature.

Une fausse identité

Avec l’aide d’outils scientifiques modernes comme un spectrophotomètre qui mesure la quantité de couleur, photographie numérique ultraviolette (UV) et la modélisation informatique de la façon dont les abeilles voient le monde, notre équipe internationale a entrepris de comprendre comment certaines orchidées ont développé des compositions florales éblouissantes.

Notre espèce choisie était l’orchidée âne d’hiver (Diuris brumalis), endémique de l’ouest de l’Australie. Cette plante trompeuse et non gratifiante fleurit en même temps que les plantes de pois indigènes gratifiantes (Daviesia).

En conséquence, les abeilles Trichocolletes indigènes semblent confondre l’orchidée avec des légumineuses assez souvent que l’orchidée est pollinisée.

Nous avons quantifié les signaux de couleur des fleurs des deux plantes, révélant que la principale composante de l’information visuelle perçue par une abeille se trouvait dans la région UV à courte longueur d’onde du spectre.

Cela avait du sens – alors que notre vision voit les longueurs d’onde de la lumière bleue, verte et rouge comme des couleurs primaires, les abeilles peuvent voir la lumière UV réfléchie mais n’ont pas de canal pour percevoir le rouge primaire.

En utilisant des modèles informatiques de perception des pollinisateurs par les abeilles, nous avons observé que les espèces imitant les orchidées et les espèces indigènes de plantes de pois avaient en fait une couleur similaire aux abeilles.

Mettre un bloc UV sur les fleurs

Ce qui était surprenant, cependant, c’est que les fleurs d’orchidées non gratifiantes – pollinisées par tromperie – ont en fait une publicité plus visible pour la vision des abeilles.

Par exemple, les pétales de fleurs externes de l’écran principal étaient beaucoup plus grands sur les plantes d’orchidées et produisaient également un signal de couleur UV plus fort.

Pour comprendre si une telle signalisation était biologiquement pertinente, nous avons ensuite mené des expériences sur le terrain avec les plantes. Nous avons utilisé une solution spéciale de protection solaire UV pour éliminer les signaux UV forts chez la moitié des espèces d’orchidées, tandis que l’autre moitié a conservé son aspect naturel.

À la fin de la saison sur le terrain, plusieurs mois plus tard, nous avons pu mesurer quelles plantes étaient pollinisées avec le plus de succès par les abeilles, révélant que les signaux UV forts avaient un rôle important dans la promotion de la pollinisation chez les orchidées.

Une deuxième découverte intéressante des expériences sur le terrain était que la distance entre les fleurs de pois et leurs orchidées imitatrices était un facteur majeur dans le succès de la stratégie de tromperie des orchidées.

Si les orchidées avec de forts signaux UV se trouvaient à proximité – un mètre ou deux – des fleurs de pois indigènes gratifiantes, la déception était moins réussie et peu de fleurs d’orchidées étaient pollinisées. Cependant, si les orchidées trompeuses étaient à environ huit mètres de l’espèce modèle gratifiante, cela produisait le taux de réussite le plus élevé en matière de pollinisation.

Pourquoi la tromperie fonctionne

Il s’avère qu’une distance d’environ huit mètres est importante en raison de la façon dont le cerveau des abeilles traite la couleur. Lorsque les abeilles voient une paire de couleurs à proximité, elles peuvent les évaluer en même temps. Cela mène à correspondance des couleurs très précise. Un processus similaire se produit dans le cerveau humain – nous avons aussi voir les couleurs en même temps.

Cependant, voir des stimuli de couleur avec un intervalle de temps signifie que le cerveau doit se souvenir de la première couleur, inspecter la deuxième couleur et faire un calcul mental pour savoir si les deux échantillons sont effectivement identiques.

Ni les cerveaux d’abeilles, ni les nôtres, ne sont doués pour les comparaisons successives de couleurs. C’est pourquoi, lorsque nous achetons de la peinture pour un travail de réparation, nous prélevons un échantillon pour obtenir une correspondance précise, plutôt que d’essayer de nous souvenir de ce que nous pensions que la couleur devrait ressembler.

Les fleurs trompeuses réussissent en exploitant cet écart de perception dans la façon dont les cerveaux doivent coder les informations lorsque les abeilles doivent parcourir plusieurs mètres à la recherche de plus de nourriture.

En utilisant une stratégie « regardez-moi » (essentiellement, une meilleure publicité que les autres plantes), il est possible de survivre dans la nature sans réellement offrir de récompense alimentaire aux pollinisateurs. Pour ce faire, les plantes doivent être à une distance optimale des plantes qu’elles imitent. Ni trop près ni trop loin, et le succès est assuré.

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