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 avons Dr Kenji Suetsugu Écologiste végétal et professeur à l'Université de Kobe, au Japon, ses recherches portent sur les relations uniques entre les plantes et les autres organismes au sein de leur environnement. Plus précisément, Suetsugu étudie les plantes qui ont complètement abandonné la photosynthèse, s'appuyant désormais sur des partenariats avec des champignons – les plantes mycohétérotrophes. Il est profondément fasciné par la façon dont ces plantes remarquables interagissent avec leurs partenaires fongiques souterrains et avec les insectes aériens, tels que les pollinisateurs qui contribuent à leur reproduction.

Une grande partie de ses recherches est fortement axée sur le terrain, passant souvent de longs séjours en forêt à observer et documenter attentivement les plantes dans leur habitat naturel. Suetsugu est convaincu que les découvertes majeures naissent souvent de simples observations de terrain, même au sein d'écosystèmes bien étudiés. Au fil des ans, cette approche pratique a donné des résultats significatifs : il a identifié de nouvelles espèces cachées à la vue de tous et découvert des phénomènes biologiques inattendus, comme la capacité des œufs de phasmes à survivre au passage dans le système digestif des oiseaux. Son travail est fondamentalement motivé par une passion de toujours pour l'exploration des histoires cachées de la nature, alliant la curiosité de l'enfance à la rigueur de la recherche scientifique.

Qu’est-ce qui vous a poussé à vous intéresser aux plantes ?

Je suis fasciné par les organismes vivants depuis ma plus tendre enfance. Enfant, j'étais bien plus captivé par les animaux et les plantes que par les jouets. Je passais des heures à observer les insectes dans le jardin ou à me plonger dans des livres illustrés sur la nature, plutôt qu'à jouer avec les gadgets les plus récents. En japonais, les noms de nombreux organismes sont écrits en katakana, l'un de nos alphabets phonétiques. D'ailleurs, j'ai appris à lire le katakana avant de maîtriser l'écriture hiragana standard, poussé par le désir de comprendre le nom des créatures et des plantes représentées dans ces livres.

L’une de mes premières rencontres les plus mémorables a été avec Monotropastrum humile, communément appelé «plante fantôme" ou localement comme le "dragon d'argent« plante. Je me souviens très bien d'avoir découvert un groupe de ces plantes blanches fantomatiques lors d'une promenade en forêt, au début de l'école primaire. Sans feuilles vertes, elles semblaient surnaturelles. J'ai été stupéfait d'apprendre que cette plante ne pratique pas la photosynthèse, mais dépend entièrement des champignons du sol pour se nourrir. Découvrir quelque chose d'aussi extraordinaire poussant dans des bois familiers m'a rempli d'émerveillement et a renforcé mon désir de percer les mystères de la nature.

Qu’est-ce qui vous a motivé à poursuivre votre domaine de recherche actuel ?

Ma première rencontre avec une plante non photosynthétique a eu lieu au début de l'école primaire, lorsque j'ai découvert la plante d'un blanc pur. Monotropastrum humile Dans une forêt voisine. L'émerveillement qu'elle a suscité m'est resté présent depuis. Dès mon entrée à l'université, j'ai choisi d'axer mes recherches sur les plantes non photosynthétiques, car l'abandon de la photosynthèse les contraint à entretenir des relations symbiotiques remarquables avec les champignons et les insectes pollinisateurs. J'ai été particulièrement captivé par la complexité de leur mode de vie. Contrairement aux plantes typiques, ces espèces ne peuvent pas produire de nourriture à partir de la lumière du soleil, dépendant entièrement de partenariats symbiotiques : elles extraient les nutriments des champignons du sol et dépendent souvent d'insectes spécialisés pour la pollinisation ou la dispersion des graines.

L'étude de ces plantes m'a permis d'explorer simultanément un large éventail d'interactions biologiques, des partenariats plante-champignon aux relations plante-insecte. Les plantes mycohétérotrophes constituent un carrefour où divers organismes se rencontrent et interagissent, parfois de manière coopérative, parfois antagoniste. Un aspect qui m'a particulièrement intrigué était leur rôle de « tricheurs » au sein de réseaux mutualistes, obtenant des nutriments des champignons sans contrepartie. Cette particularité de leur biologie les rendait d'autant plus intéressantes comme sujets de recherche écologique et évolutive.

Quelle est la partie que vous préférez de votre travail liée aux plantes ?

Ce que je préfère, c'est l'excitation de découvrir des interactions écologiques cachées grâce à une observation minutieuse sur le terrain. Parce que les plantes vivent en interaction constante avec d'autres organismes, leur étude conduit inévitablement à explorer le réseau plus vaste du vivant.

Un cas où la recherche botanique a rejoint l'entomologie est né de mon intérêt pour les mécanismes de dispersion des graines. Je me suis demandé si des processus similaires pouvaient se produire chez les insectes, en prenant les phasmes comme modèle. Leurs œufs ressemblent étrangement à des graines, possèdent une coquille dure et une taille comparable à celle des graines de plantes. De nombreuses plantes dépendent des oiseaux pour disperser leurs graines, qui consomment les fruits et excrètent ensuite les graines intactes loin de la plante mère. J'ai émis l'hypothèse que si un oiseau consommait un phasme porteur d'œufs, ces derniers pourraient survivre au passage dans le système digestif, tout comme les graines.

Pour tester cela, nous avons mené des expériences d'alimentation avec des oiseaux et des phasmes. Fait remarquable, nous avons constaté que certains œufs de phasmes pouvaient survivre à la digestion et éclore après excrétion. Cette découverte a réfuté l'hypothèse selon laquelle la prédation constituait une impasse évolutive pour les insectes. Pour ces insectes incapables de voler, le transport à l'intérieur des oiseaux ouvre la voie à la colonisation de zones lointaines, autrement inaccessibles. Bien que ce voyage puisse être désagréable pour l'insecte, il offre à l'espèce de remarquables nouvelles possibilités de dispersion.

Y a-t-il des plantes ou des espèces spécifiques qui ont intrigué ou inspiré vos recherches ? Si oui, quels sont-ils et pourquoi ?

L'une des étapes les plus passionnantes de ma carrière a été la découverte d'une espèce végétale totalement nouvelle, apparentée à l'organisme qui m'a donné envie de devenir botaniste : la plante fantôme. Pendant des décennies, Monotropastrum a été considéré comme un genre monotypique, comprenant une seule espèce largement répandue. Monotropastrum humile, en Asie de l'Est et du Sud-Est. Bien que des individus à la teinte rosée plutôt que blanche aient été observés occasionnellement, ils étaient généralement considérés comme de simples variantes de couleur. J'étais sceptique et j'ai commencé à étudier ces formes roses il y a une vingtaine d'années.

Cela a donné lieu à une enquête de deux décennies, impliquant la collecte de spécimens de plantes fantômes au Japon, à Taïwan et ailleurs, et la comparaison de leurs profils génétiques ainsi que de subtils traits morphologiques, écologiques et phénologiques. Finalement, la preuve était sans équivoque : la forme rose n'était pas une simple variante de couleur, mais une espèce distincte qui se cachait à la vue de tous. Nous lui avons donné un nom. Monotropastrum kirishimense, d'après la région de Kirishima au Japon où il a été reconnu pour la première fois.

L’opportunité de décrire formellement une nouvelle espèce de la plante même qui avait initialement suscité mon intérêt pour la botanique fut une joie indescriptible. Il est intéressant de noter que, Monotropastrum humile peut s'associer à une large gamme de partenaires fongiques, les champignons à floraison tardive et rougeâtres Monotropastrum Kirishimense parasite une seule espèce de Russulaceae qui Monotropastrum humile n'utilise pas. En biologie, il est bien connu que les variations des sources de nourriture peuvent favoriser la spéciation. Lorsqu'une population d'une espèce s'adapte à différentes ressources alimentaires, sa progéniture ne peut souvent pas se nourrir des deux, ce qui conduit à un isolement reproductif. Dans le cas de Monotropastrum, la « nourriture » est constituée de champignons, et il semble que la divergence des associations fongiques ait pu conduire à l’émergence de cette nouvelle espèce.

Pourriez-vous partager une expérience ou une anecdote de votre travail qui a marqué votre parcours et réaffirmé votre fascination pour les plantes ?

L’un des moments les plus marquants de ma carrière s’est produit lors d’une enquête sur Gastrodia foetida Dans une forêt ombragée à flanc de colline, j'ai remarqué des mouches à fruits pénétrer dans les fleurs et y déposer leurs œufs à l'intérieur des pétales fanés. Intrigué, j'ai examiné la litière de feuilles sous les plantes et découvert de minuscules larves se nourrissant de tissus floraux tombés. J'ai réalisé que j'étais témoin du premier cas documenté de pollinisation en pépinière chez les orchidées, un système où les plantes fournissent des sites de couvaison aux insectes en échange de services de pollinisation. Cette découverte a réaffirmé ma fascination pour la biologie végétale de multiples façons. Premièrement, elle a mis en évidence comment même une famille aussi étudiée que les Orchidacées peut abriter des stratégies écologiques totalement inédites. Deuxièmement, elle a démontré comment la simple curiosité et l'observation sur le terrain peuvent bouleverser des hypothèses de longue date. Enfin, elle a illustré ce que j'aime le plus dans mon travail : traquer de faibles indices avec un équipement minimal, et parfois faire des découvertes qui jettent un éclairage nouveau sur des organismes familiers.

Pour moi, le travail de terrain est l'épine dorsale de la découverte biologique. D'après mon expérience, des découvertes extraordinaires se cachent souvent dans des bois et des jardins familiers. Par exemple, la découverte de Monotropastrum kirishimense Cette découverte ne s'est pas produite dans une jungle inexplorée, mais grâce à l'étude minutieuse de plantes fantômes dans les forêts japonaises ordinaires, que les botanistes pensaient déjà comprendre. De même, l'idée de la dispersion des phasmes est née de la mise en relation de phénomènes courants – oiseaux, insectes et graines – observables même dans les jardins. En bref, les travaux novateurs ne nécessitent souvent ni équipement sophistiqué ni expéditions lointaines, mais plutôt une attention particulière aux subtils détails de la nature et la volonté de remettre en question les idées reçues.

Quels conseils donneriez-vous aux jeunes scientifiques qui envisagent une carrière en biologie végétale ?

Mon conseil aux botanistes en herbe (ou à tout jeune scientifique) est de rester curieux et de profiter au maximum de la nature. Il y a encore tant d'inconnues, même dans votre jardin, alors ne partez jamais du principe que tout est déjà élucidé. Si un organisme ou une question vous fascine, n'hésitez pas à vous y intéresser, même si cela vous paraît obscur ou complexe. Souvent, les découvertes les plus surprenantes naissent de ces curiosités « étranges ».

Il est également important d'être patient et persévérant, car la nature ne révèle pas ses secrets à notre rythme. J'ai passé deux décennies à découvrir cette nouvelle espèce végétale ; l'effort en valait vraiment la peine, mais cela a nécessité un engagement de longue haleine. De même, chaque journée sur le terrain ne mène pas forcément à une découverte extraordinaire, mais chaque heure d'observation enrichit la compréhension. Un autre conseil : gardez l'esprit ouvert et interdisciplinaire ; parfois, les connaissances d'un domaine de la biologie peuvent aider à résoudre des énigmes dans un autre (mon idée de dispersion de graines pour les phasmes en est un bon exemple). Enfin, n'oubliez pas de prendre plaisir au processus et de garder vivant cet émerveillement enfantin. Si vous aimez ce que vous faites, vous trouverez la motivation nécessaire pour surmonter les difficultés et vous inspirerez les autres en chemin.

Qu’est-ce que les gens se trompent généralement à propos des plantes ?

Une erreur que je rencontre souvent est l'idée que les plantes sont des objets passifs et silencieux qui poussent simplement vers la lumière. En réalité, les plantes sont des organismes dynamiques qui perçoivent leur environnement, ajustent leur chimie et leur morphologie, et même « choisissent » des partenaires dans des symbioses complexes. Mes études sur les orchidées mycohétérotrophes montrent que certaines « trompent » leurs hôtes fongiques, exploitant les réseaux souterrains sans réciprocité. Les recherches sur la pollinisation, comme celles sur les mouches se reproduisant dans les fleurs de Gastrodia, révèlent que les plantes peuvent recruter et manipuler les animaux de manière remarquablement sophistiquée.

Une autre idée reçue est que la photosynthèse définit toute la vie végétale. L'existence d'espèces entièrement mycohétérotrophes remet en question cette vision : ces plantes survivent dans l'obscurité totale en s'appuyant entièrement sur les champignons. On a également tendance à négliger les communautés microbiennes cachées de la rhizosphère qui façonnent la santé, la nutrition et l'évolution des plantes. Reconnaître ces interactions cachées est essentiel pour comprendre comment les plantes vivent et s'adaptent réellement.

Carlos A. Ordóñez-Parra

Pascal (il/lui) est un écologiste colombien spécialiste des semences qui prépare actuellement son doctorat à l'Université fédérale de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brésil) et travaille comme rédacteur scientifique chez Botany One et comme chargé de communication à l'International Society for Seed Science. Vous pouvez le suivre sur BlueSky à @caordonezparra.