Les plantes sont incroyablement diverses, tout comme les botanistes ! Dans sa mission de diffuser des histoires fascinantes sur le monde végétal, Botany One vous présente également les scientifiques à l'origine de ces formidables histoires.
Aujourd'hui, nous accueillons le Dr Dale L. Forrister, écologue chimiste qui s'attache à comprendre comment les complexes composés chimiques produits par les plantes contribuent à leur survie et modulent leurs interactions avec les insectes herbivores et les champignons pathogènes. Ses recherches associent l'écologie, l'évolution, la systématique végétale et la métabolomique afin d'établir un lien entre la chimie des plantes et leur fonction écologique.
Forrister est actuellement chercheur postdoctoral Stengl-Wyer à l'Université du Texas à Austin, où il développe des approches en métabolomique fonctionnelle. Il utilise la spectrométrie de masse pour examiner la variation de la composition chimique des plantes selon les tissus, les espèces et les environnements, puis combine ces analyses avec des bioessais pour déterminer l'activité réelle de ces composés. Vous pouvez en apprendre davantage sur ses travaux sur son site web. site perso.
Qu’est-ce qui vous a poussé à vous intéresser aux plantes ?
Comme beaucoup de biologistes, mon intérêt pour la nature remonte à l'enfance. J'ai grandi dans la campagne du Vermont, au nord-est des États-Unis, sur un chemin de terre bordé d'érables. Mon père, mes sœurs et moi récoltions la sève d'une douzaine d'érables chaque année pour fabriquer du sirop. Comme beaucoup d'habitants du Vermont, nous utilisions aussi cette forêt pour chauffer notre maison ; il nous fallait couper, fendre et empiler environ deux cordes de bois par an. Aussi idyllique que cela puisse paraître, je n'ai vraiment pris conscience de ma chance qu'après avoir quitté la maison familiale pour m'installer en ville et commencer mes études de biologie à l'université. Comme la plupart des gens, je voyais surtout la forêt comme un simple mur d'arbres et une masse de verdure.
Cela a changé lorsque j'ai été embauché comme assistant de recherche pour étudier le genre d'arbres tropicaux Inga in Yasuní, Équateur—l'une des forêts les plus riches en biodiversité de la planète. Notre objectif était de comprendre comment les arbres tropicaux se défendent contre les insectes herbivores. C'était un projet idéal pour moi : j'avais étudié l'écologie, la chimie et les études hispaniques pendant mes études de premier cycle, et me voilà soudainement à travailler au sein d'une équipe bilingue en écologie chimique dans une forêt tropicale d'une biodiversité exceptionnelle.
Ce qui m'a le plus marqué durant ce premier été, c'est d'avoir appris à identifier près de 50 espèces de IngaMême en collaborant avec des experts mondiaux du genre, nous restions parfois autour d'un seul jeune arbre à débattre indéfiniment de son espèce. Cette expérience m'a appris que chaque espèce possède son propre cycle de vie et sa propre stratégie écologique, et que ces différences influencent ses interactions avec les herbivores, les pathogènes et les pollinisateurs. Pour comprendre les forêts tropicales qui abritent plus d'un millier d'espèces d'arbres, il faut commencer par une seule ou quelques espèces et s'efforcer de comprendre ce qui rend chacune d'elles unique.
Qu’est-ce qui vous a motivé à poursuivre votre domaine de recherche actuel ?
Après ce premier voyage en Amazonie, j'ai été conquise. J'ai décidé de poursuivre des études supérieures et j'ai eu la chance de travailler avec deux mentors exceptionnels et inspirants : les docteurs Lissy Coley et Thomas Kursar. Lissy et Tom sont des pionniers de l'écologie et de la conservation tropicales. Ils m'ont initiée au monde fascinant des interactions plantes-herbivores et, depuis, j'ai la chance de faire partie d'une communauté de scientifiques chaleureuse et accueillante travaillant dans ce domaine. Très tôt dans mes études supérieures, j'ai rapidement compris qu'être écologue exige de maîtriser de nombreuses compétences, allant de la botanique de terrain et de la systématique végétale au travail de laboratoire en biologie moléculaire, en passant par la métabolomique non ciblée. Ce que j'ai le plus apprécié, ce n'était pas seulement l'apprentissage individuel de ces compétences, mais aussi leur mise en relation. C'est en rassemblant tous ces éléments que j'ai pu répondre aux questions que je me posais sur le fonctionnement des forêts tropicales et sur les raisons de leur grande diversité.
Je me définis souvent par ce que je ne suis pas – « Je ne suis pas un vrai chimiste » ou un vrai « botaniste », mais la vérité est que ces titres ne sont que des étiquettes, et qu'il n'est pas nécessaire d'avoir une formation classique pour découvrir des choses nouvelles et importantes sur les plantes ou le monde qui nous entoure.
Quelle est la partie que vous préférez de votre travail liée aux plantes ?
Ce que je préfère chez les plantes, c'est leur importance, et pourtant leur méconnaissance. Elles représentent 80 % de la biomasse mondiale et constituent le fondement physique et énergétique de tous les écosystèmes terrestres. En même temps, elles sont une source d'émerveillement inépuisable. Même dans mon jardin, je découvre des espèces que je n'avais jamais remarquées auparavant. Apprendre à les identifier et à observer les petits détails rend chaque promenade en forêt ou dans mon quartier bien plus intéressante.
Y a-t-il des plantes ou des espèces spécifiques qui ont intrigué ou inspiré vos recherches ? Si oui, quels sont-ils et pourquoi ?
Je serai toujours un « Inguero » dans l'âme. Inga Le genre *Acacia* est un genre d'arbres tropicaux incroyablement diversifié et abondant en Amazonie, présentant une grande variété de stratégies écologiques. Certaines espèces sont des pionnières à croissance rapide, fortement attaquées par les herbivores, tandis que d'autres sont d'imposants arbres émergents formant la canopée, avec des troncs de plus de deux mètres de diamètre.
Mon préféré est Inga kursariiCette espèce, que nous avons nommée en hommage au regretté Dr Tom Kursar, est un arbre à la canopée abondante. Sa particularité réside dans sa stratégie de renouvellement foliaire. Elle renouvelle entièrement sa canopée d'un seul coup, produisant une couronne dense de jeunes feuilles roses. C'est un exemple frappant du lien étroit entre le cycle de vie et les stratégies de défense des plantes.
Avec plus de 300 espèces qui ont divergé au cours des 5 à 7 derniers millions d'années, Inga est l'un des principaux genres contribuant à la diversité des arbres tropicaux. J'espère qu'en comprenant comment Inga Grâce à cette évolution, nous pouvons mieux comprendre les lignées tropicales en général et mieux appréhender comment et pourquoi une telle diversité extraordinaire existe dans les forêts tropicales de plaine.
Pourriez-vous partager une expérience ou une anecdote de votre travail qui a marqué votre parcours et réaffirmé votre fascination pour les plantes ?
Bien que le travail de terrain m'ait initialement attirée vers ce domaine, j'ai passé beaucoup plus de temps en laboratoire à analyser des échantillons. Et honnêtement, c'était tout aussi passionnant. Travailler avec la chimie végétale m'a clairement montré que les plantes sont de véritables usines chimiques. Dans les écosystèmes tropicaux, jusqu'à 50 % de la masse d'une feuille peut être constituée de composés de défense, et une seule feuille peut contenir des centaines, voire des milliers, de molécules uniques.
L'humanité exploite ces ressources depuis la nuit des temps, et nombre de nos médicaments les plus importants proviennent de plantes, comme le Taxol, la quinine et la digitoxine. Comprendre ce lien, de la fonction écologique aux applications concrètes, a été un élément essentiel de ma motivation à poursuivre ce travail.
Quels conseils donneriez-vous aux jeunes scientifiques qui envisagent une carrière en biologie végétale ?
Il existe une multitude de façons d'apprécier les plantes, d'interagir avec elles et de travailler avec elles, que ce soit par passion ou par profession. Quel que soit votre choix, avoir des plantes dans votre vie contribuera probablement à votre bonheur, à votre bien-être et à votre connexion avec le monde qui vous entoure. Je vous conseille de rester attentif et d'avoir une vision globale. L'agriculture, l'horticulture, la santé des forêts, la conservation, la recherche pharmaceutique et le commerce offrent de nombreuses opportunités. Plus important encore, écoutez ce qui vous passionne vraiment. Demandez-vous quels aspects du travail vous stimulent le plus et investissez-vous pleinement dans ces domaines. C'est généralement un meilleur guide que de suivre un chemin tout tracé.
Qu’est-ce que les gens se trompent généralement à propos des plantes ?
La plupart des gens, moi y compris, souffrent d'une sorte de cécité végétale au départ : les plantes se fondent dans un décor uniforme, faisant toutes plus ou moins la même chose. Parallèlement, persiste cette idée reçue que les plantes sont des organismes passifs, ennuyeux et sans défense, attendant patiemment d'être mangés.
Les deux idées sont fausses.
Ce que l'on ne voit pas au premier abord, c'est que chaque espèce végétale résout un problème écologique différent, parfaitement adaptée à son environnement unique, souvent incroyablement hostile. Imaginez-vous rester debout au soleil pendant 14 heures d'affilée par une chaude journée d'été !
Source de nourriture pour tous, les plantes ont également développé une gamme extraordinaire de stratégies pour survivre aux attaques constantes, allant de puissantes défenses chimiques au recrutement de fourmis comme gardes du corps. Les bâtiments sont si résistants qu'ils peuvent durer des décennies, voire des millénaires..
Dès qu'on y prête attention, on se rend compte que les plantes ne sont pas une masse verte uniforme, et qu'elles ne sont pas sans défense. Elles sont diverses, dynamiques et constamment engagées dans le même type d'interactions cruciales que l'on observe généralement uniquement chez les animaux.
Photo de couverture : Dale L. Forrister.
