Les fleurs, en plus d'être de jolis cadeaux lors d'occasions spéciales, sont des structures très complexes responsables de la reproduction des plantes à fleurs et, par conséquent, de la formation des fruits et des graines. La plupart des plantes à fleurs, appelées angiospermes, sont hermaphrodites, ce qui signifie que dans une seule fleur se trouvent les structures qui produisent des ovules – appelés pistil – et des grains de pollen – appelés étamines. En conséquence, chez les plantes hermaphrodites, il est plus probable que le pollen atteignant le pistil provienne de la même fleur plutôt que de fleurs d’autres individus. Ce phénomène, appelé autopollinisation, entraîne divers coûts de reproduction pouvant diminuer la production de fruits et de graines, voire la diversité génétique de leurs populations. Malgré cela, les plantes hermaphrodites peuvent employer différentes stratégies pour favoriser le transport du pollen entre les fleurs de différents individus, améliorant ainsi leur succès reproducteur.

Dans une zone de forêt tropicale sèche du nord-est du Brésil, le Dr Elisangela Bezerra et ses collaborateurs ont découvert une population de Janusia anisandra (Malpighiaceae) avec des individus qui semblaient avoir deux types de fleurs : certaines avec le pistil courbé vers la gauche et d'autres vers la droite, une fleur étant l'image miroir de l'autre. Ce système floral, appelé énantiostylie, a déjà été signalé pour des espèces de 20 familles botaniques offrant du pollen ou du nectar en récompense à leurs pollinisateurs, dont la famille des Malpighiaceae. À la grande surprise des chercheurs, J.anisandra serait le deuxième cas d'énantiostylie au sein de la famille des Malpighiaceae, mais le premier pour des fleurs qui offrent des huiles en récompense.

Fleurs miroir de Janusia anisandra avec un pistil (flèche bleue), deux grandes étamines (flèches rouges), quatre petites étamines (flèches noires) et des glandes productrices d'huile à la base du calice (flèche blanche). En (a), le pistil peut être observé courbé vers la gauche, et en (b), il est courbé vers la droite (flèches bleues). Photos d'Ana Carolina Sabino-Oliveira.

Pour décrire ce système floral, les chercheurs ont étudié la morphologie florale, la reproduction et les visiteurs floraux du J.anisandra population. Dans leur étude, ils ont découvert que, comme la plupart des espèces néotropicales de la famille des Malpighiaceae, J.anisandra les fleurs ont cinq pétales et quatre paires de glandes productrices d'huile dans le calice, Connu comme élaïophores. Cependant, lorsqu’ils ont caractérisé les structures reproductrices, ils ont découvert quelque chose de surprenant et inédit chez les espèces néotropicales de cette famille.

Premièrement, les fleurs de J.anisandra présentait deux séries d'étamines, quatre petites au milieu de la fleur et deux grandes recourbées au niveau du pistil. C'est ce qu'on appelle l'hétéranthérie, un système floral dans lequel les étamines peuvent varier en forme, en taille et en fonction. Généralement, les plus grosses étamines déposent le pollen dans des endroits sûrs où les pollinisateurs ne peuvent pas le nettoyer. Le pollen de ces étamines joue donc un rôle plus important dans la reproduction des plantes. D’un autre côté, les étamines plus petites déposent généralement le pollen dans des endroits où les pollinisateurs peuvent le nettoyer et l’utiliser comme nourriture. Deuxièmement, comme observé précédemment, chaque fleur possède un seul pistil, qui peut être plié vers la gauche ou la droite, formant deux formes florales que l'on peut trouver chez le même individu, indiquant que cette population présente ce que l'on appelle une énantiostylie monomorphe.

De plus, les chercheurs ont mené des expériences de pollinisation manuelle, au cours desquelles ils ont prélevé le pollen des anthères et l'ont déposé sur le pistil de la même fleur ou sur des fleurs d'individus différents, évaluant respectivement la capacité d'autopollinisation ou de pollinisation croisée. Ils ont constaté que les espèces produisaient plus de fruits lorsqu’elles effectuaient une pollinisation croisée avec le pollen des plus grosses étamines, contrairement à l’autopollinisation. Par conséquent, les auteurs suggèrent que l’énantiostylie pourrait fonctionner comme une stratégie efficace réduisant l’autopollinisation et favorisant la pollinisation croisée.

Cette possibilité est devenue encore plus claire lorsqu’ils ont observé les visiteurs floraux et les pollinisateurs potentiels de ces plantes. Les chercheurs ont enregistré quatre espèces d'abeilles du genre Centris, un groupe connu pour son association étroite avec les fleurs oléagineuses, car les femelles les utilisent pour nourrir leurs larves, construire leurs nids ou même servir de nourriture aux adultes. Cependant, en raison du nombre de visites et de leurs contacts avec les structures de reproduction, ils ont considéré C. fuscata et C. aenea comme principaux pollinisateurs de cette population. Selon leurs observations, lorsque ces abeilles visitaient les fleurs, les plus grosses étamines entraient en contact avec la partie dorsale de leur corps, laissant le pollen dans des endroits sûrs où les pistils entreraient également en contact. Ce qui est le plus intéressant, c'est que puisqu'il existe deux formes florales, il y a une probabilité accrue que, par exemple, le pollen des fleurs aux pistils courbés vers la gauche atteigne les pistils des fleurs aux pistils courbés vers la droite et vice versa, favorisant pollinisation entre les deux formes.

Abeilles du genre Centris visiter les fleurs de Janusia anisandra. Dans (a) une fleur avec un pistil courbé vers la droite, remarquez comment l'une des plus grandes étamines laisse du pollen sur la face dorsale gauche de l'abeille. Alors qu'en (b) une fleur avec un pistil courbé vers la gauche laisse du pollen sur la face dorsale droite de l'abeille. Photos par : Sinzinando Albuquerque Lima.

Enfin, Bezerra et ses collègues soulignent que ce nouveau record d’énantiostylie dans les fleurs oléagineuses ouvre un espace à des questions fascinantes liées à son évolution et à sa fonction dans ce groupe de plantes. Cela constitue un excellent exemple de la façon dont les différentes caractéristiques observées dans les fleurs de nos jardins, villes ou forêts peuvent faire une énorme différence dans la façon dont les plantes se reproduisent. Espérons que la prochaine fois que vous verrez une fleur présentant une caractéristique qui vous semble curieuse ou surprenante, vous vous demanderez peut-être : comment cela influence-t-il sa pollinisation ?

LIRE L'ARTICLE:

Bezerra, ELDS, Sabino-Oliveira, AC et Machado, IC (2023). Janusia anisandra (A. Juss.) Griseb (Malpighiaceae) : Le premier cas d'énantiostylie chez les espèces à fleurs oléagineuses. Écologie australe, 48(7), 1466-1472. https://doi.org/10.1111/aec.13402

Carlos A. Matallana Puerto est un botaniste passionné par l'étude de la biologie florale et reproductive des angiospermes. Ses recherches portent sur l'écologie et l'évolution des systèmes de pollinisation des fleurs pièges.

Versions espagnole et portugaise par Carlos A. Matallana Puerto.

Image de couverture par Ana Carolina Sabino-Oliveira.