Cienciaes.com : La chaleur des plantes et la pollinisation par les insectes. Nous avons parlé avec David Peris.

Vous n’avez peut-être pas entendu dire jusqu’à présent que de nombreuses plantes ont la capacité d’élever leur température au-dessus de celle de l’environnement. Cette capacité à générer de la chaleur s’appelle la thermogenèse, un phénomène fascinant qui a joué un rôle crucial dans l’évolution de la pollinisation des insectes. Une étude publiée dans Nature Plants et signée en premier par David Périsnotre invité de Talking with Scientists, a examiné les caractéristiques des plantes thermogéniques d’aujourd’hui et les a comparées aux lignées de plantes fossiles. Le résultat indique que la capacité de certaines plantes à générer de la chaleur est un phénomène qui remonte à 200 millions d’années, avant même l’apparition des premières plantes à fleurs.

La capacité des plantes à élever la température de certaines parties de leur organisme de quelques degrés au-dessus de la température ambiante ne se fossilise pas. Pour cette raison, Peris et son groupe se sont concentrés sur l’apprentissage des plantes actuelles thermogenèse dont la lignée remonte à des centaines de millions d’années.

Un groupe actuel très intéressant est celui des cycas, plantes gymnospermes (sans fleurs) qui se caractérisent par leur aspect primitif et leur similitude avec les palmiers, bien qu’elles ne leur soient pas apparentées. Ces plantes sont considérées comme des « fossiles vivants » car elles font partie de l’une des plus anciennes lignées encore existantes sur Terre. Un aspect fascinant de la biologie des cycadales est leur capacité à générer de la chaleur dans leurs structures reproductives. Cette chaleur est utilisée pour attirer les insectes pollinisateurs, comme les coléoptères, qui cherchent refuge dans les cônes chauds des cycadales. D’autres plantes à fleurs (angiospermes), comme les nénuphars et les magnolias, ont une origine évolutive très ancienne et génèrent également de la chaleur dans leurs parties reproductrices.

Comment la thermogenèse profite-t-elle aux plantes ?

En plus de la chaleur, la thermogenèse améliore l’émission des parfums. Les plantes émettent des composés volatils qui sont perçus par les insectes comme des signaux indiquant la nourriture ou les zones d’accouplement. Cette combinaison de chaleur et d’odeurs attire les insectes, qui jouent un rôle essentiel dans le transport du pollen entre les plantes. Chez de nombreuses espèces, la thermogenèse est associée à de grandes fleurs et à des structures spéciales qui retiennent les insectes à l’intérieur pendant un certain temps, garantissant ainsi que le pollen adhère à leur corps.

Un autre facteur qui favorise la pollinisation est que les plantes qui produisent de la chaleur créent un environnement plus chaud dans leurs fleurs ou inflorescences, ce qui est particulièrement bénéfique pour les insectes pollinisateurs, comme les coléoptères et les mouches, qui ont besoin de maintenir une température élevée pour voler, se nourrir et s’accoupler. Dans les climats froids ou la nuit lorsque les températures baissent, les plantes thermogéniques offrent un abri temporaire à ces insectes. Ce microclimat favorise l’activité des pollinisateurs, qui transportent le pollen d’une plante à l’autre, facilitant ainsi la reproduction des plantes.

Bien que les fleurs d’angiospermes que nous associons communément à la pollinisation par les insectes soient apparues il y a environ 145 millions d’années, les auteurs suggèrent que les plantes thermogéniques, dont certaines gymnospermes, avaient déjà développé des relations avec les insectes bien plus tôt. En fait, il existe des preuves que les insectes consommaient du pollen et agissaient comme pollinisateurs depuis le Carbonifère, il y a environ 300 millions d’années.

Ces types d’interactions auraient facilité la diversification des plantes à graines et de leurs pollinisateurs. La thermogenèse fournit non seulement de la chaleur et des arômes attrayants, mais également un environnement sûr et chaleureux où les insectes peuvent s’abriter, se nourrir et s’accoupler.

Nous vous invitons à écouter David Périschercheur à l’Institut Botanique de Barcelone (IBB), centre mixte du Conseil supérieur de la recherche scientifique (SCCI) et du Consortium du Musée des Sciences Naturelles de Barcelone (CMCNB)

Référence:

Peris, D., Postigo-Mijarra, J.M., Peñalver, E., Pellicer, J., Labandeira, CC, Peña-Kairath, C., Pérez-Lorenzo, I., Sauquet, H., Delclòs, X. et Barrón, E. L’impact de la thermogenèse sur l’origine de la pollinisation des insectes. Plantes naturelles. DOI:10.1038/s41477-024-01775-z