L'être humain n'est pas le seul dans la nature à apprécier les reflets brillants. On sait que certaines plantes ont des feuilles et des fleurs luisantes, que les écailles des poissons scintillent et que certains oiseaux sont irisés. Mais cette brillance a-t-elle une utilité fonctionnelle chez les espèces végétales qui brillent ?

Un article récent publié dans Science Advances Dietz et al. posent cette question pour les fleurs des plantes et révèlent que la brillance des fleurs améliore la capacité d'une abeille à voir les fleurs éloignées, mais interfère avec la discrimination des couleurs des fleurs proches.

Une renoncule d'un jaune doré éclatant, aux cinq pétales luisants et brillants comme des miroirs, qui reflètent intensément la lumière et lui donnent un aspect mouillé ou verni. Les pétales, légèrement arrondis, se chevauchent à leur base. Le cœur de la fleur est densément garni d'une multitude d'étamines jaune pâle disposées en anneau autour d'un petit noyau vert. La fleur se détache nettement sur un fond flou de feuillage vert, sa tige verte soutenant la fleur étant bien visible.
Renoncule repens aux États-Unis par Gavin Slater / iNaturalist CC-BY

« Nous étudions l’importance fonctionnelle de la brillance pour la signalisation visuelle à l’aide d’un système plante-pollinisateur », écrivent Dietz et al. Science Advances« Pour comprendre l’impact de la brillance de la surface sur la détection et la discrimination des fleurs par les pollinisateurs, nous utilisons des bourdons (Bombus terrestris), un organisme modèle en écologie visuelle.

Dans la nature, les fleurs brillantes possèdent des cellules épidermiques plates, tandis que les fleurs mates ont des cellules coniques. Cette différence de structure est responsable de la manière dont la lumière du soleil est réfléchie (brillante) ou réfractée (mate) à la surface cellulaire. Dietz et al. ont donc construit des surfaces artificielles avec des propriétés de réflectance similaires à celles des surfaces brillantes (Renoncule repens, Anthurium andraeanum) ou mat (Muflier, bipinnatus) des fleurs pour tester les préférences de leurs abeilles.

0:00
/0:06

Une abeille cherche une cible appropriée. Vidéo de Dietz et al.

Ils ont constaté que les abeilles naïves, n'ayant jamais été en contact avec des fleurs auparavant, préféraient instinctivement les stimuli bleus et mats. Mais lorsqu'une récompense à base de saccharose était exclusivement associée aux stimuli brillants, le comportement des abeilles changeait radicalement.

Les abeilles ont appris à utiliser la brillance comme signal de butinage et ont augmenté la fréquence de leurs visites aux stimuli brillants. De plus, elles étaient capables de repérer ces cibles brillantes à des distances bien plus grandes que leurs homologues mates.  

« La brillance de la surface rend les fleurs détectables à des distances auxquelles les fleurs mates de même taille et de même couleur sont indétectables », écrivent Dietz et al. Progrès scientifiquesCe phénomène a été observé lors d'un test utilisant un labyrinthe en Y, dans lequel les stimuli étaient systématiquement éloignés des abeilles jusqu'à leur seuil de détection visuelle.  

Les fleurs du pois du désert de Sturt, d'un rouge écarlate éclatant, présentent des pétales brillants et luisants, à l'aspect laqué et mouillé. Chaque fleur, en forme de pois, arbore des pétales d'un rouge vif entourant un gros cœur bulbeux noir à la finition brillante, presque plastique. Les fleurs pendent au bout de fines tiges, au-dessus d'un feuillage bas gris-vert recouvert d'un fin duvet argenté. La plante pousse dans un sol sableux et rocailleux, où l'on aperçoit des pierres claires à sa base. La lumière intense du soleil met en valeur le contraste spectaculaire entre le rouge éclatant des pétales et le noir profond du cœur.
Swainsona formosa en Australie par Borja Fierro / iNaturaliste CC-BY

Dietz et al. écrivent que cette découverte soutient l'hypothèse selon laquelle l'évolution répétée de la brillance des structures de signalisation florales, telles que les pétales, crée un avantage sélectif en termes de visibilité pour les pollinisateurs.  

En effet, les fleurs brillantes se retrouvent chez un large éventail d'espèces d'angiospermes phylogénétiquement diverses, ce qui suggère que l'évolution convergente de ce caractère n'est pas liée à un pollinisateur particulier ni à une couleur florale spécifique. Parmi les espèces représentatives, on peut citer : Anthurium andraeanum (palette de peintre/fleur de flamant rose), Renoncule repens (renoncule rampante), Swainsona formosa (Pois de Sturt), hibiscus cannabinus (kenaf), Geissorhiza splendidissima (fierté bleue de Nieuwoudtville), orchidées sexuellement trompeuses comme Spéculum d'Ophrys (orchidée miroir), plantes succulentes telles que Delosperma spp. et Ursinia anthemoides (feu solaire), entre autres.

Une fleur d'un bleu-violet profond saisissant, aux six pétales luisants et satinés, au fini lisse et poli qui capte la lumière du soleil. Chaque pétale présente de fines nervures plus foncées partant du centre vers l'extérieur. Le cœur de la fleur arbore une gorge d'un violet foncé intense, presque noir, ornée de marques blanches distinctives en forme de croissant disposées en anneau. De ce centre émergent des anthères brun-rougeâtre proéminentes, surmontées de pollen jaune et portées par des filaments violet foncé. Un style jaune-vert s'élève du centre même. Cette fleur solitaire se dresse sur une fine tige au-dessus de feuilles étroites, semblables à de l'herbe, et pousse dans un sol sableux parsemé de végétaux secs et de petits cailloux.
Geissorhiza splendidissima en Afrique du Sud par linkie / iNaturaliste CC-BY

« La brillance des fleurs est particulièrement visible en plein soleil, de sorte que les effets visuels brillants sont plus marqués sur une fleur en mouvement dans un champ que dans les conditions statiques de notre arène », écrivent Dietz et al. Progrès scientifiquesEn revanche, Dietz et al. suggèrent que les cellules épidermiques coniques des fleurs mates permettent une couleur uniforme et observable que les abeilles voisines peuvent utiliser pour trouver leurs espèces préférées. 

Il est toutefois important de noter que les fleurs sont plus souvent mates que brillantes ; la brillance doit donc engendrer un coût adaptatif expliquant sa rareté. À l’appui de cette hypothèse, Dietz et al. ont constaté que la brillance permet aux abeilles de voir les fleurs de loin, mais qu’elle entrave la discrimination des couleurs lorsqu’elles s’approchent. Or, cette discrimination des couleurs est essentielle à une pollinisation réussie.  

Une orchidée miroir à l'aspect métallique et brillant exceptionnel. Le labelle, pétale inférieur, est arrondi et d'un brun foncé velouté à noir, recouvert d'un fin duvet. En son centre se trouve une tache d'un bleu-violet irisé éclatant, au reflet miroir, bordée d'une marque jaune vif en forme de fer à cheval. L'ensemble forme un motif évoquant un insecte stylisé. Au-dessus du labelle, des pétales vert-violet pâle, striés de violet plus foncé sur leurs bords, s'étendent horizontalement comme des ailes. À l'extrémité se trouve une structure en forme de capuchon, vert pâle avec des marques jaunes. La fleur pousse sur une tige verte aux longues feuilles étroites, visibles sur le fond vert flou. Un autre bouton floral est visible en bas à gauche.
Spéculum d'Ophrys en Espagne par Diego González Dopico / iNaturalist CC-BY

Si les abeilles ne peuvent pas distinguer les espèces parce qu'elles ne voient que la brillance, cela augmente le taux de transfert de pollen entre espèces et diminue globalement le succès de la pollinisation.  

Et cela a aussi des implications au-delà de la botanique concernant les relations prédateur-proie. De nombreux insectes, comme les coléoptères et les papillons, ont une surface luisante. Des études antérieures ont montré que cette brillance peut empêcher des prédateurs tels que les araignées, les mantes religieuses et même les oiseaux de traquer et d'attaquer leurs proies. Inversement, les insectes peuvent utiliser cette brillance pour détecter les femelles en vue de l'accouplement.  

Une fleur d'Ursinia anthemoides, semblable à une marguerite, aux pétales d'un jaune doré éclatant disposés en un anneau autour du centre. Chaque pétale présente un éclat brillant, légèrement cireux, et une texture subtile parsemée de minuscules mouchetures sombres. À la base de chaque pétale se trouve une tache rouge bordeaux foncé caractéristique, formant un anneau sombre autour du centre. Le disque central de la fleur, surélevé et en forme de dôme, est densément garni de nombreux petits fleurons brun foncé à noirs, brillants comme des perles, mêlés à du pollen jaune. Un coléoptère noir luisant est visible sur le disque central. La fleur est photographiée en plongée, sur un fond flou de feuillage vert.
Ursinia anthemoides en Afrique du Sud par Diana Studer / iNaturaliste CC-BY

« Ce que nous observons dans les interactions plantes-pollinisateurs est tout aussi susceptible de se produire lorsqu'un prédateur tente de capturer une proie brillante », explique le Dr Casper van der Kooi, auteur principal de l'étude. La brillance peut réduire l'acuité visuelle du prédateur en raison d'un camouflage ou d'effets de flash qui se produisent lorsque la cible se déplace à grande vitesse, un phénomène appelé « éblouissement dynamique ». 

Mais, dans le monde compétitif des interactions plantes-pollinisateurs, un peu d'éclat permet à une fleur d'être vue de loin.

LIRE L'ARTICLE

Dietz, A., Spaethe, J. et van der Kooi, CJ (2025) « Les effets visuels dynamiques améliorent la visibilité des fleurs mais compromettent la perception des couleurs », Science Advances, 11(48), p. eadz9010. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.1126/sciadv.adz9010

Image de couverture: Anthurium andraeanum en Équateur par Nolan Exe / iNaturaliste CC-BY