Les orchidées sont connues pour former des relations symbiotiques avec les champignons mycorhiziens, mais les communautés fongiques sont diverses. Alors, comment les orchidées du monde entier choisissent-elles les espèces auxquelles elles s'associent ? Un article récent publié dans Diversité végétale a commencé à démêler si l'histoire évolutive des plantes ou leur environnement de croissance est le plus important dans l'établissement de relations symbiotiques mycorhiziennes.
Wang et al. ont constaté que le mode trophique, c'est-à-dire la manière dont une orchidée se nourrit, est un facteur important dans la composition de la communauté fongique. Ils ont également constaté que les espèces d'orchidées d'Australie sont beaucoup plus exigeantes dans leurs associations que celles d'Eurasie et d'Afrique, ce qui entraîne une diversité fongique plus faible au sein de leurs communautés mycorhiziennes. De plus, le climat, le sol et la végétation ont un effet faible mais significatif sur la diversité fongique. Cependant, la phylogénie, ou histoire évolutive des espèces d'orchidées, ne semble pas jouer de rôle.
« Nous étudions comment la phylogénie des plantes, leur mode trophique, leur distribution biogéographique et leur niche environnementale influencent collectivement la diversité et la composition des communautés de champignons mycorhiziens chez les Orchidaceae, à différentes échelles phylogénétiques et écologiques », écrivent Wang et al. « Dans l’ensemble, nos résultats indiquent que les communautés mycorhiziennes de la famille des orchidées sont probablement façonnées par de multiples facteurs interdépendants liés à l’écophysiologie et à la biogéographie des orchidées à l’échelle mondiale. »
La symbiose mycorhizienne chez les Orchidacées remonte à au moins 15 à 20 millions d’années, comme on le voit dans les fossiles d'ambre de la République dominicaine, selon Strullu-Derrien et al., qui n'ont pas participé à cette étude. Strullu-Derrien et al. écrivent que la relation orchidée-mycorhize est un état ancestral partagé par toute la famille des orchidées, dans lequel les hyphes fongiques forment des spires dans les cellules racinaires corticales des espèces d'orchidées. Cette relation symbiotique est si importante que les orchidées, au stade de la germination des graines, dépendent de leurs champignons associés pour leurs besoins nutritionnels et ne survivraient pas sans eux.
Des études antérieures sur les champignons associés aux orchidées ont mis en évidence divers facteurs impliqués dans la diversité de la communauté mycorhizienne. Certaines études ont montré que des orchidées étroitement apparentées hébergent des communautés fongiques similaires. D'autres études ont montré que la communauté fongique est influencée par le mode trophique de l'orchidée, c'est-à-dire son autotrophie (totalement autonome dans ses besoins nutritionnels), sa mycohétérotrophie (entièrement dépendante des champignons), ou une hypothèse intermédiaire. De plus, la localisation (ou biogéographie) de l'orchidée s'est avérée importante, la spécificité fongique étant plus élevée chez les orchidées australiennes que chez les espèces eurasiennes et africaines. De plus, le climat, le sol et les variables végétatives ont tous été démontrés comme influençant la diversité fongique d'une orchidée. Cependant, aucune étude à ce jour n'avait examiné les orchidées à l'échelle mondiale, sur l'ensemble de la famille des Orchidacées, et comparé toutes ces différentes variables.
« Bien que des études antérieures aient étudié l'effet de la parenté phylogénétique des orchidées, du mode trophique, de la distribution biogéographique et des conditions de l'habitat sur la composition de la communauté fongique dans les racines des orchidées, leurs impacts n'ont été examinés que sur une petite gamme phylogénétique et écologique d'espèces d'orchidées », écrivent Wang et al.
Wang et al. ont donc décidé de vérifier si les résultats de ces études étaient valables à des échelles phylogénétiques plus vastes en examinant les orchidées du monde entier. Ils ont consulté un ensemble de données sur les associations orchidées-champignons, incluant des informations sur 750 espèces d'orchidées hôtes et leurs champignons associés. Les données ont été recueillies dans 50 pays et/ou régions, et tous les principaux clades phylogénétiques de la famille des Orchidaceae étaient représentés. Le mode trophique, la région biogéographique et les données environnementales de l'orchidée ont été pris en compte pour calculer la diversité des espèces fongiques associées.
Après avoir évalué l'effet de la phylogénie des orchidées (parenté), du mode trophique (source de nutrition), de la biogéographie (localisation), du biome et des facteurs environnementaux, Wang et al. ont découvert que la diversité fongique est liée au mode trophique et à la biogéographie des orchidées plutôt qu'à la parenté des espèces d'orchidées.
« Ces résultats indiquent que la composition de la communauté fongique est façonnée par l'écophysiologie et la biogéographie de la plante hôte à l'échelle mondiale », écrivent Wang et al.
Wang et al. postulent que la spécificité observée chez les orchidées australiennes pour leur communauté fongique pourrait être influencée par les champignons eux-mêmes et leur capacité à se développer dans différents habitats. Les auteurs suggèrent que les scientifiques normalisent la documentation de l'identité des orchidées et des champignons, ainsi que de leurs habitats, afin de pouvoir pleinement cerner les effets de la biogéographie et du mode trophique sur les communautés orchidées-champignons.
LIRE L'ARTICLE
Wang, D., Merckx, VSFT, Jacquemyn, H. et Gomes, SIF (2025) « Les communautés mycorhiziennes des Orchidacées sont probablement façonnées par le mode trophique et la biogéographie des plantes, mais pas par la phylogénie », Diversité végétale. Disponible à l'adresse: https://doi.org/10.1016/j.pld.2025.08.002
Image de couverture: Dactylorhiza fuchsii en Autriche par Élias / iNaturalist CC-BY
