Normalement, si vous voulez trouver une plante carnivore dans la nature, les meilleurs endroits où aller sont les endroits ensoleillés et humides. Dans les sols gorgés d'eau et pauvres en nutriments, vous pouvez trouver des plantes carnivores comme les droséras ou les sarracénies, complétant leur alimentation avec des nutriments provenant de leurs proies d'insectes. Mais Drosophyllum lusitanicum, le pin couvert de rosée ou le droséra portugais est différent. Il vit dans des habitats secs et sujets aux incendies. C'est aussi un peu une bizarrerie taxonomique. Ce n'est certainement pas un pin, ni un droséra. Il appartient à une famille différente des droséras, les drosophyllacées. Mais D. lusitanicum se démarque comme une bizarrerie, ce n'est pas un monstre complet.

"Bien qu'il soit unique à bien des égards, Drosophyllum utilise également le même mécanisme de piégeage (piège adhésif) qu'un large éventail d'autres plantes carnivores (par exemple, Drosera, Byblis, Roridula, Pinguicula, Triphyophyllum et Philcoxia utilisent également des pièges adhésifs)", a déclaré Laura. Skates, qui a travaillé sur le papier en étudiant la plante »Une perspective écologique sur la « plante carnivore au-delà des tourbières » : bénéfices nutritionnels de la capture de proies pour la plante carnivore méditerranéenne Drosophyllum lusitanicum" .

"Ces genres ont tous évolué pour la plupart de manière indépendante (à l'exception des pièges adhésifs et des glandes pédonculées chez Drosophylle et Triphyophyllum [Dioncophyllaceae], qui sont des familles sœurs. Les glandes pédonculées de ces deux plantes carnivores ont en fait une structure très similaire, étant très complexes et les seules irriguées à la fois par les vaisseaux du xylème et du phloème. Bien qu'il existe des différences importantes entre ces deux genres: Triphyophyllum n'est carnivore qu'aux stades initiaux, produisant peu de linéaires, Drosophylle-comme les feuilles dans une rosette de feuilles autrement lancéolées, non carnivores. Ensuite, il se transforme en une liane qui ne produit pas de feuilles carnivores. En étudiant Drosophylle et en le comparant à ces autres groupes de plantes avec des pièges adhésifs, nous pouvons mieux comprendre comment et pourquoi ces plantes carnivores ont évolué.

Skates et ses collègues ont décidé d'examiner l'azote dans le Drosophylle laisse voir quelle quantité d'azote provenait de sa proie. L'azote, a déclaré Skates, est important. « Il y a trois raisons pour lesquelles nous nous concentrons sur l'azote : 1) c'est un élément essentiel pour tous les organismes vivants, 2) il est généralement à de très faibles concentrations dans le sol où poussent les plantes carnivores, et 3) il se présente naturellement sous la forme de deux isotopes stables. (¹⁴N et ¹⁵N). »

La différence entre ¹⁴N et ¹⁵N n'est que son poids ; ¹⁴N a sept protons et sept neutrons. Les sept protons forment l'élément azote, par opposition au carbone ou à l'oxygène. Les sept neutrons rendent le noyau stable, mais certains isotopes de l'azote ont un neutron supplémentaire. Cette forme plus lourde d'azote est toujours stable, mais le neutron supplémentaire peut être une étiquette utile. "Dans une chaîne alimentaire typique, les plantes "normales" auront le taux le plus bas ¹⁵N:¹⁴le rapport N et la proportion de ¹⁵N augmentera à mesure que vous remonterez la chaîne alimentaire des plantes aux herbivores aux omnivores aux carnivores. Ceci est dû au fait ¹⁵N est plus lourd et plus facilement retenu dans le corps, tandis que ¹⁴N est plus léger et se déplace plus facilement à travers les processus métaboliques pour finalement être excrété », a déclaré Skates.

"Dans le cas des plantes carnivores, nous nous attendons à ce que les plantes non carnivores aient le taux le plus bas ¹⁵N:¹⁴Le rapport N et les insectes auront le plus haut ¹⁵N:¹⁴rapport N. Comme les plantes carnivores peuvent obtenir de l'azote à la fois du sol et des insectes, nous nous attendons à ce que les plantes carnivores aient une ¹⁵N:¹⁴Rapport N quelque part entre les plantes non carnivores et les insectes proies, en fonction de leur dépendance à l'égard des proies pour obtenir leurs nutriments.

« Pour mesurer la quantité de ¹⁴N et ¹⁵N dans les feuilles des plantes et les insectes, nous écrasons chaque échantillon en une poudre sèche, plaçons la poudre dans une petite capsule en étain, puis la passons à travers un EA-IRMS (analyseur élémentaire couplé à un spectromètre de masse à rapport isotopique).

Les résultats ont montré que la D. lusitanicum les plantes tiraient effectivement de l'azote de leurs proies, mais cette proportion variait d'un endroit à l'autre. À Puerto de Gáliz, les insectes n'apportaient que 36 % de l'azote de la plante. À Montera del Torero, il était de 75 %, avec Sierra Carbonera entre les deux. "C'était fascinant de voir les différences entre les trois sites - non seulement dans les insectes proies mais aussi dans les propriétés du sol. Cela montre qu'il n'y a pas de "taille unique" en ce qui concerne les avantages nutritionnels que les plantes carnivores peuvent tirer de leurs proies - il y a de nombreux facteurs en jeu, y compris la disponibilité des proies et la chimie du sol », a déclaré Skates.

Ce n'était pas seulement de l'azote que la plante tirait de sa proie. Les auteurs ont découvert que le carbone était un autre intrant de la plante. Ce résultat n'était pas une surprise, a déclaré Skates. "Certaines autres études ont montré que les plantes carnivores peuvent extraire du carbone de leurs proies, nous nous attendions donc à ce que Drosophylle pourrait absorber une partie du carbone des proies parallèlement à l'absorption d'azote. Nous soupçonnerions que la plante carnivore absorbe beaucoup d'autres nutriments en même temps (mais avec l'azote, nous pouvons au moins mesurer cette absorption en utilisant des techniques d'isotopes stables).

Drosophylle fait partie d'une prochaine thèse de doctorat de Skates où elle examinera également d'autres plantes. « Je rédige actuellement ma thèse de doctorat sur les espèces de Byblis d'Australie-Occidentale ! Il est fascinant de comparer différentes plantes carnivores qui ont toutes un piège très similaire. Les plantes carnivores piégeant les adhésifs offrent des opportunités passionnantes de comparer le carnivore, à la fois sur le plan écologique et évolutif. J'aimerais passer plus de temps à faire des recherches sur Drosophyllum à l'avenir si une opportunité se présente, en particulier pour approfondir ses similitudes et ses différences avec d'autres plantes carnivores à feuilles collantes.

Les plus gros problèmes de la recherche étaient la logistique et les finances, qui accompagnent généralement la recherche internationale, a déclaré Skates. « Le projet était une collaboration internationale, impliquant plusieurs chercheurs d'Australie, d'Espagne et d'Allemagne. Les échantillons de plantes, de sol et d'insectes ont été prélevés sur trois sites en Espagne par le Dr Paniw et le professeur Ojeda, avec les autorisations nécessaires du gouvernement régional andalou (Consejería de Medio Ambiente, Junta de Andalucía). Cette autorisation était très importante à noter car Drosophylle est une espèce inscrite sur la liste rouge. Les échantillons ont ensuite été envoyés au laboratoire BayCEER de biogéochimie isotopique, à l'université de Bayreuth, en Allemagne. J'ai voyagé d'Australie en Allemagne pour en apprendre davantage sur les techniques d'isotopes stables du professeur Gebauer et pour préparer les échantillons pour l'analyse des isotopes stables.

"Tout cela n'aurait pas été possible sans un soutien financier et institutionnel - je tiens à remercier l'International Carnivorous Plant Society d'avoir financé les analyses des échantillons de plantes, d'insectes et de sol, et l'Australian Flora Foundation d'avoir soutenu mon voyage. en Allemagne pour compléter les analyses isotopiques. Le soutien financier pour le travail de terrain a été fourni par le projet HERRIZA (CGL2015-64007-P, MINECO-FEDER) du ministère espagnol des Sciences, de l'Innovation et des Universités.

Les résultats de l'étude montrent comment l'analyse chimique d'une plante peut donner des résultats nous indiquant sa place dans un écosystème. Skates a déclaré que si les insectes sont importants à part entière dans la conservation, la recherche a montré leur importance pour la survie de la droséra portugaise également. "Nos résultats montrent que les insectes proies constituent une part substantielle du régime alimentaire des Drosophylle plantes dans leur habitat naturel, donc sans accès à d'abondantes proies d'insectes, les plantes peuvent ne pas être en mesure de prospérer. Pour cette raison et d'autres, une approche écosystémique globale est vraiment importante pour la conservation des plantes carnivores.