La base de données mondiale de données pour près de 3 000 espèces d’orchidées montre la diversité des stratégies de pollinisation

Des recherches récentes, publiées dans le Journal botanique de la Linnean Societyont utilisé la base de données pour révéler que les orchidées présentent une diversité remarquable de stratégies de pollinisation hautement spécialisées qui diffèrent selon les régions du monde.

La base de données récemment publiée contient plus de 2 900 espèces d’orchidées, détaillant des informations sur l’identité de leurs pollinisateurs et sur la manière dont ils les attirent. Fait important, la base de données révèle des modèles de biologie de la reproduction par habitat, géographie et taxonomie.

« A partir de ces données, nous identifions des schémas généraux et des lacunes dans les connaissances limitant notre compréhension de la biologie des orchidées au niveau mondial », a déclaré le Dr Phillips.

Charles Darwin a utilisé des orchidées pour étudier l’évolution, croyant que leur fleur élaborée était une adaptation pour augmenter la probabilité de transfert de pollen entre les plantes, augmentant ainsi la forme physique de leur progéniture.

« En raison des traits floraux inhabituels et des stratégies d’attraction de la pollinisation souvent non conventionnelles, les orchidées ont été à l’avant-garde de la compréhension des adaptations florales aux pollinisateurs », a déclaré le Dr Phillips.

En effet, Darwin a prédit que l’orchidée malgache Angraecum sesquipedale – avec son éperon nectarifère de 40 cm de long – serait pollinisée par un papillon de nuit avec une trompe tout aussi longue et extravagante.

À l’aide de la nouvelle base de données, le document de recherche, dirigé par le Dr James Ackerman de l’Université de Porto Rico, a révélé que plus de 75 % des espèces d’orchidées dépendent des pollinisateurs pour se reproduire. Fait intéressant, près de la moitié des orchidées étudiées n’offraient aucune sorte de récompense pour les animaux en visite – elles utilisaient plutôt la tromperie pour attirer les pollinisateurs.

Les orchidées avaient tendance à se spécialiser sur une seule espèce principale de pollinisateurs – qu’elles vivent dans les forêts tropicales du Costa Rica ou dans les prairies montagnardes d’Afrique du Sud – mais cette tendance était encore plus forte pour ceux qui utilisaient la tromperie.

Le co-auteur de l’étude, le Dr Noushka Reiter, a déclaré que « la spécialisation sur une espèce de pollinisateur rend de nombreuses orchidées particulièrement vulnérables aux menaces anthropiques, y compris le changement climatique. Avec la perte de pollinisateurs, nous perdrions également ces espèces d’orchidées dépendantes des pollinisateurs ».

Les stratégies de pollinisation développées par les orchidées se lisent comme un thriller policier – en effet, l’Australie est l’épicentre mondial de la pollinisation par mimétisme sexuel, où une foule de différents groupes d’insectes – des guêpes aux abeilles en passant par les moucherons – sont dupés par cette excitation élaborée.

En Afrique du Sud, les orchidées imitent la charogne, à La Réunion, elles imitent les fruits de la forêt tropicale et au Brésil, elles imitent l’odeur des pucerons, le tout dans le but de tromper les pollinisateurs.

Plus romantiquement, sous les tropiques américains, des centaines d’espèces d’orchidées parfument certaines abeilles, qui les collectent et les incorporent à leur bouquet de parade nuptiale.

La science-fiction?

En Australie, il existe même une orchidée sexuellement trompeuse connue sous le nom de Caladenia barbarella – qui signifie petite barbe en latin (en référence à la fleur) mais fait également référence au personnage de bande dessinée du même nom qui était tristement célèbre pour ses exploits sexuels.

Le Dr Phillips a déclaré qu’une découverte surprenante de la base de données était que « une caractéristique de la famille des orchidées est la forte proportion d’espèces qui utilisent la tromperie pour attirer les pollinisateurs en exploitant les capacités sensorielles des pollinisateurs via des stimuli chimiques, visuels ou tactiles, généralement en combinaison , » il a dit.

Les orchidées présentent deux formes principales de tromperie. Le premier implique la tromperie alimentaire, par laquelle l’orchidée peut ressembler ou sentir comme un type de nourriture pour attirer un pollinisateur. La deuxième forme de pollinisation trompeuse est la tromperie sexuelle, où les pollinisateurs mâles sont incités à visiter des fleurs qui fournissent des signaux visuels, tactiles et/ou olfactifs indiquant un insecte femelle.

« 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 fait voler les guêpes 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. »

Loin d’être un événement anormal, cette stratégie est maintenant connue de 20 genres à travers le monde, y compris des centaines d’espèces d’orchidées.

À ce jour, un troisième moyen de tromperie, connu sous le nom de tromperie sur le site de couvée, qui implique généralement l’imitation de la nourriture larvaire comme les champignons, les excréments, les charognes pour attirer les mouches femelles à la recherche d’une source de nourriture sur laquelle pondre des œufs, était considéré comme plus courant dans certains d’autres familles de plantes à fleurs et rarement vu chez les orchidées.

Selon la base de données :

En termes d’étude scientifique, l’Australasie et l’Afrique ont respectivement une couverture de 15 et 20% de leur diversité d’orchidées, alors que les flores d’orchidées d’Asie tempérée, d’Asie tropicale et d’Amérique du Sud sont largement sous-représentées.

Environ 76% des espèces d’orchidées dépendent entièrement des pollinisateurs pour la reproduction.

Les systèmes de pollinisation hautement spécialisés sont fréquents, environ 55% des orchidées étudiées n’ayant qu’une seule espèce de pollinisateur connue.

54% des espèces d’orchidées offrent des récompenses aux pollinisateurs et environ la moitié d’entre elles (51%) produisent du nectar. Les orchidées qui sont pollinisées par des insectes collectant des parfums floraux représentent 24% des espèces gratifiantes, tandis que celles qui produisent des huiles florales représentent c. 15 %. Les 10% restants sont constitués d’espèces qui offrent des trichomes (poils alimentaires, pseudopollen), des résines, du pollen ou des sites de sommeil.

La tromperie, y compris la nourriture, le site de couvée et la tromperie sexuelle, a été enregistrée chez 46% des espèces de la base de données. La tromperie alimentaire était le moyen de tromperie le plus fréquemment enregistré, représentant 60 % des espèces trompeuses. La tromperie sexuelle représentait 38% des enregistrements de pollinisation par tromperie et est présente dans 20 genres d’orchidées.

Les guêpes et les abeilles sont le groupe qui constitue le type de pollinisateur le plus courant, les mouches et les moustiques venant en deuxième position

Les auteurs avertissent qu’il reste encore beaucoup de collecte de données à faire.

« 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 nettement sous-représentées dans les études sur la pollinisation des orchidées, en particulier chez les épiphytes. orchidées », a déclaré le Dr Phillips.

« L’étude de la pollinisation des orchidées offre une formidable opportunité de découvrir des stratégies de pollinisation nouvelles et bizarres et de comprendre les adaptations que les plantes à fleurs attirent les pollinisateurs. Alors que les tropiques sont la grande inconnue de la biologie des orchidées, de nombreuses orchidées australiennes les plus connues n’ont pas été étudié en détail.

« Outre l’intérêt scientifique, cela a des implications pratiques importantes pour la conservation, étant donné que de nombreuses espèces d’orchidées dépendent d’une espèce de pollinisateur primaire pour leur persistance », a déclaré le Dr Phillips.