Le pouvoir des fleurs avec la famille
Publié par Isabelle le 13/12/2018 à 14:00
Source: © Union européenne, [2018] / CORDIS
Depuis des siècles, les êtres humains expriment leurs sentiments de bonheur et d'amour avec des fleurs. Aujourd'hui, une équipe de recherche de l'UE a découvert que les plantes fleurissent davantage quand elles sont entourées d'autres spécimens de leur famille qu'en étant au contact de plantes étrangères, voire seules.


Famille de fleurs ©CORDIS

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours...) KinCoop, financé par l'UE, a examiné si la sélection naturelle peut favoriser un comportement égoïste ou coopératif quand il s'agit de la production et de la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude Passeron paru en 1970 aux éditions de...) de fleurs. "Nous avons évalué comment différents environnements sociaux, en termes de densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de...) et de parenté génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.), peuvent influencer l'allocation des ressources par l'effet du partage des pollinisateurs, ainsi que l'effet de ce processus sur les habitudes de reproduction et la valeur adaptative des plantes", souligne le Dr Rubén Torices, boursier Marie Skłodowska-Curie et chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines...) principal du projet. La valeur adaptative des plantes se reflète simplement dans sa capacité à se reproduire avec succès, et comprend la floraison (La floraison est le processus biologique de développement des fleurs. Elle est contrôlée par l'environnement (lumière, humidité,...) et la production de semences après une pollinisation (La pollinisation est le mode de reproduction privilégié des plantes angiospermes et gymnospermes. C'est un des services écologiques rendus par la biodiversité. Il...) réussie.

30 000 semences et 700 plantes à l'essai

Dans un premier temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), les chercheurs du projet ont créé un nouveau modèle en collaboration avec l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) de St Andrews, en Écosse, pour démontrer l'allocation des ressources à la reproduction en fonction du type de plantes avoisinantes. Le modèle prédit que les plantes coopèrent lorsqu'elles sont entourées de spécimens de leur famille, et l'investissement dans les fleurs les aide à rivaliser contre d'autres groupes de plantes à fleurs.

Dans un essai contrôlé en serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les cultures produites pour l'alimentation ou le plaisir de...) recourant à un proche des Brassica pour tester cette hypothèse, les scientifiques de KinCoop ont traité quelque 30 000 semences et 700 plantes. Les chercheurs ont déterminé la mesure dans laquelle les plantes investissent dans les fleurs pour attirer des pollinisateurs, une tâche facilitée étant donné que les fleurs violettes de la Moricandia moricandioides sont particulièrement attirantes et voyantes. Une grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de...) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire,...) ont été recueillies sur les caractéristiques qui attirent les pollinisateurs, dont la taille des pétales, la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s)...) de la fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes qui les entourent chez les angiospermes (aussi appelées...) et la sécrétion de nectar. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) à comité de lecture Nature Communications.

Dites-le avec des fleurs

Les résultats de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) KinCoop montrent pour la première fois que les plantes reconnaissent leurs parents et modifient en conséquence leurs stratégies de floraison. "Nous avons découvert que les plantes investissaient de manière disproportionnée plus de ressources dans le message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message par un canal de...) floral lorsqu'elles poussaient entourées de proches que quand elles côtoyaient des étrangères ou qu'elles étaient isolées", déclare le Dr Torices.

De précédentes études ont démontré la reconnaissance de la parenté, mais uniquement liée à la croissance des racines et des tiges. KinCoop est passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps...) de la croissance végétative à la reproduction et a montré que le contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le...) social des plantes peut avoir de profondes conséquences pour leurs phénotypes reproductifs. C'est pourquoi la valeur adaptative des plantes peut être fortement influencée par les interactions sociales entre les individus de la même espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un concept flou dont il existe une...).

Les défis du travail réalisé dans l'écologie végétale

"Le plus grand défi que nous avons rencontré a été de surmonter la perte d'une grande expérience en plein air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...) durant le printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le début de l'année) est l'une des quatre saisons des zones...), lorsqu'une invasion de sauterelles a mangé presque toutes les plantes expérimentales juste quand elles avaient commencé à fleurir", explique le Dr Torices. Étant donné le moment auquel est survenue cette perte, l'équipe devra réitérer l'expérience pour obtenir des résultats concluants.

"Nous devons modifier la conception de l'expérience afin d'offrir une meilleure protection contre les insectes (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et leur environnement (association loi de 1901), elle...) nuisibles", souligne le Dr Torices. Il s'agit d'un défi en soi parce que les plantes doivent être protégées des nuisibles mais, en même temps, être visitées par leurs pollinisateurs naturels, qui sont aussi des insectes.

Appliquer la théorie sociale à la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris,...) agricole

Répéter l'expérience perdue sera essentiel pour déterminer si ce comportement des plantes peut être considéré comme altruiste, s'il entraîne un coût pour la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des...), mais un bénéfice au groupe. "Nous voulons savoir si les plantes coopèrent dans la reproduction et quels sont les facteurs écologiques clés qui suscitent ce comportement", explique le Dr Torices.

Durant le projet, l'équipe KinCoop a organisé un atelier auquel ont assisté des chercheurs d'universités, de centres agronomiques et d'entreprises issues du secteur agricole sur l'utilisation de la théorie de l'évolution sociale dans les programmes de reproduction, l'amélioration des cultures et la gestion des organismes nuisibles. Comme le résume le Dr Torices: "À l'avenir, nous continuerons à diffuser la mise en œuvre de la théorie de l'évolution sociale dans l'amélioration de la production de plantes."
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