La plante carnivore à urnes Nepenthes rafflesiana La plante doit maintenir son niveau de fluides quelles que soient les conditions météorologiques. Ces fluides digestifs sont essentiels à la capture et à la décomposition de ses proies, et pour la première fois, des scientifiques publiant dans la revue Annals of Botany ont montré que N. rafflesiana possède la capacité de réguler le volume de liquide du pichet en fonction des conditions du terrain comme les inondations lors de fortes pluies et l'évaporation en période de sécheresse.
En régulant ainsi le niveau de liquide des urnes, les plantes peuvent maintenir et optimiser leur succès de capture des proies face aux changements climatiques.
« Ce contrôle actif est une adaptation jusqu'alors méconnue des plantes carnivores à leurs habitats exposés », écrivent Andrew et al. Annals of Botany« Les pichets maintiennent activement un niveau de liquide intermédiaire en le régulant par la sécrétion et l'absorption d'eau. »
Pour déterminer si les plantes carnivores peuvent réguler leur niveau de liquide, Andrew et al. ont étudié les urnes supérieures de N. rafflesiana Dans son habitat naturel de Brunei, au nord de Bornéo, les chercheurs ont mesuré les fluctuations naturelles du niveau de liquide dans les urnes et leurs effets sur le succès de la capture des proies, ainsi que l'influence de l'âge des urnes sur ce niveau.
« Pour tester la capacité des plantes à réagir aux variations du niveau de liquide, nous avons simulé expérimentalement l'inondation en ajoutant de l'eau dans des urnes et l'évaporation en remplaçant leur contenu par un plus petit volume de liquide concentré », écrivent Andrew et al. « Pour mesurer l'efficacité de piégeage, une colonie de Polyrhachis triaena fourmis (une proie commune des N. rafflesiana) a été recueilli sur le site de l'étude.
Andrew et al. ont constaté que les urnes nouvellement ouvertes étaient systématiquement remplies à moitié environ, mais que le niveau de liquide fluctuait selon les conditions météorologiques, augmentant par temps humide et diminuant par temps sec. Cependant, les variations de volume étaient nettement moins importantes dans les urnes que dans les flacons témoins remplis d'eau, ce qui signifie que les plantes régulent activement le volume, probablement en raison d'un avantage lors de la capture de proies.
Pour mesurer l'effet du volume sur l'efficacité de la capture des proies, une urne a été retirée de sa plante et placée dans un récipient contenant un P. triaena Andrew et al. ont ensuite ajusté progressivement le volume du pichet, de 25 % à 50 %, 75 % et 95 % de sa capacité, tout en laissant les fourmis se déplacer librement à l'intérieur et y tomber. Pour chaque pourcentage, ils ont mesuré combien de fourmis (sur 20) parvenaient à s'échapper du pichet en moins de 10 minutes.
Des niveaux de fluide trop faibles ou trop élevés étaient tous deux préjudiciables à la capture des proies, les niveaux de fluide intermédiaires donnant le taux de piégeage le plus élevé.
« Lorsque le niveau de liquide était bas, nous avons observé que de nombreuses fourmis tombaient dans l'urne, mais atterrissaient sur les parois sèches de celle-ci et parvenaient ensuite à remonter en sécurité », écrivent Andrew et al. « En revanche, lorsque les urnes étaient presque pleines, nous avons observé que plusieurs fourmis se hissaient horizontalement sur le péristome [bord] et réussissaient à s'échapper. »
Andrew et al. suggèrent que les avantages du maintien de niveaux de fluide intermédiaires vont au-delà de la simple prévention des évasions. Les variations de concentration du fluide, dues à la dilution ou à une concentration accrue, auraient probablement un impact négatif sur les diverses bactéries et arthropodes qui y vivent et contribuent à la digestion des proies plus importantes. Par conséquent, le maintien d'un environnement stable pour ces espèces symbiotiques serait bénéfique à la digestion de la plante carnivore.
Cependant, Andrew et al. ont montré qu'avec l'âge, l'urne perd sa capacité à réguler efficacement le niveau de liquide. Les niveaux de liquide intermédiaires, idéaux pour la capture des proies, sont maintenus par une combinaison de sécrétion et d'absorption d'eau, mais les urnes plus âgées sont moins aptes à sécréter du liquide.
« Cette diminution de la sécrétion de fluide pourrait être liée à la moindre capture de proies chez les urnes plus âgées. » N. rafflesiana« Le contrôle du niveau de liquide pourrait être moins crucial dans cette phase, lorsque les urnes extraient principalement les nutriments », écrivent Andrew et al.
Enfin, Andrew et al. ont constaté que la morphologie de l'urne et le transport de fluide par les glandes sont essentiels au maintien du niveau d'eau. En particulier, le couvercle permet de réduire la quantité d'eau de pluie qui pénètre dans l'urne. De plus, la forme de l'urne est probablement optimisée pour minimiser l'évaporation et la collecte de l'eau de pluie. Par ailleurs, les urnes sont capables de sécréter et d'absorber du fluide de manière dynamique, probablement grâce à des glandes digestives multicellulaires situées sur leur surface interne et utilisant un mécanisme de pompage ionique.
En combinant les fluides dynamiques avec tous les autres outils mortels à sa disposition, Nepenthes rafflesiana peut tendre le piège parfait pour le dîner.
La plante carnivore à urnes Nepenthes rafflesiana La plante doit maintenir son niveau de fluides quelles que soient les conditions météorologiques. Ces fluides digestifs sont essentiels à la capture et à la décomposition de ses proies, et des scientifiques publiant dans la revue scientifique [nom de la revue manquante], [nom de la revue manquante], ont démontré pour la première fois que ces fluides sont indispensables à la capture et à la décomposition des proies de la plante. Annals of Botany ont montré que N. rafflesiana possède la capacité de réguler le volume de liquide du pichet en fonction des conditions du terrain, comme les inondations lors de fortes pluies et l'évaporation en conditions sèches.
En régulant ainsi le niveau de liquide des urnes, les plantes peuvent maintenir et optimiser leur succès de capture des proies face aux changements climatiques.
« Ce contrôle actif est une adaptation jusqu'alors méconnue des plantes carnivores à leurs habitats exposés », écrivent Andrew et al. Annals of Botany« Les pichets maintiennent activement un niveau de liquide intermédiaire en le régulant par la sécrétion et l'absorption d'eau. »
Pour déterminer si les plantes carnivores peuvent réguler leur niveau de liquide, Andrew et al. ont étudié les urnes supérieures de N. rafflesiana Dans son habitat naturel de Brunei, au nord de Bornéo, les chercheurs ont mesuré les fluctuations naturelles du niveau de liquide dans les urnes et leurs effets sur le succès de la capture des proies, ainsi que l'influence de l'âge des urnes sur ce niveau.
« Pour tester la capacité des plantes à réagir aux variations du niveau de liquide, nous avons simulé expérimentalement l'inondation en ajoutant de l'eau dans des urnes et l'évaporation en remplaçant leur contenu par un plus petit volume de liquide concentré », écrivent Andrew et al. « Pour mesurer l'efficacité de piégeage, une colonie de Polyrhachis triaena fourmis (une proie commune des N. rafflesiana) a été recueilli sur le site de l'étude.
Andrew et al. ont constaté que les urnes nouvellement ouvertes étaient systématiquement remplies à moitié environ, mais que le niveau de liquide fluctuait selon les conditions météorologiques, augmentant par temps humide et diminuant par temps sec. Cependant, les variations de volume étaient nettement moins importantes dans les urnes que dans les flacons témoins remplis d'eau, ce qui signifie que les plantes régulent activement le volume, probablement en raison d'un avantage lors de la capture de proies.
Pour mesurer l'effet du volume sur l'efficacité de la capture des proies, une urne a été retirée de sa plante et placée dans un récipient contenant un P. triaena Andrew et al. ont ensuite ajusté progressivement le volume du pichet, de 25 % à 50 %, 75 % et 95 % de sa capacité, tout en laissant les fourmis se déplacer librement à l'intérieur et y tomber. Pour chaque pourcentage, ils ont mesuré combien de fourmis (sur 20) parvenaient à s'échapper du pichet en moins de 10 minutes.
Des niveaux de fluide trop faibles ou trop élevés étaient tous deux préjudiciables à la capture des proies, les niveaux de fluide intermédiaires donnant le taux de piégeage le plus élevé.
« Lorsque le niveau de liquide était bas, nous avons observé que de nombreuses fourmis tombaient dans l'urne, mais atterrissaient sur les parois sèches de celle-ci et parvenaient ensuite à remonter en sécurité », écrivent Andrew et al. « En revanche, lorsque les urnes étaient presque pleines, nous avons observé que plusieurs fourmis se hissaient horizontalement sur le péristome [bord] et réussissaient à s'échapper. »
Andrew et al. suggèrent que les avantages du maintien de niveaux de fluide intermédiaires vont au-delà de la simple prévention des évasions. Les variations de concentration du fluide, dues à la dilution ou à une concentration accrue, auraient probablement un impact négatif sur les diverses bactéries et arthropodes qui y vivent et contribuent à la digestion des proies plus importantes. Par conséquent, le maintien d'un environnement stable pour ces espèces symbiotiques serait bénéfique à la digestion de la plante carnivore.
Cependant, Andrew et al. ont montré qu'avec l'âge, l'urne perd sa capacité à réguler efficacement le niveau de liquide. Les niveaux de liquide intermédiaires, idéaux pour la capture des proies, sont maintenus par une combinaison de sécrétion et d'absorption d'eau, mais les urnes plus âgées sont moins aptes à sécréter du liquide.
« Cette diminution de la sécrétion de fluide pourrait être liée à la moindre capture de proies chez les urnes plus âgées. » N. rafflesiana« Le contrôle du niveau de liquide pourrait être moins crucial dans cette phase, lorsque les urnes extraient principalement les nutriments », écrivent Andrew et al.
Enfin, Andrew et al. ont constaté que la morphologie de l'urne et le transport de fluide par les glandes sont essentiels au maintien du niveau d'eau. En particulier, le couvercle permet de réduire la quantité d'eau de pluie qui pénètre dans l'urne. De plus, la forme de l'urne est probablement optimisée pour minimiser l'évaporation et la collecte de l'eau de pluie. Par ailleurs, les urnes sont capables de sécréter et d'absorber du fluide de manière dynamique, probablement grâce à des glandes digestives multicellulaires situées sur leur surface interne et utilisant un mécanisme de pompage ionique.
En combinant les fluides dynamiques avec tous les autres outils mortels à sa disposition, Nepenthes rafflesiana peut tendre le piège parfait pour le dîner.
LIRE L'ARTICLE
Andrew, CNS, Bu, JY, Kelly, NS, Johnson, S., Metali, F., Grafe, TU, Bauer, U. et Federle, W. (2025) « Un piège à insectes qui s'adapte aux conditions météorologiques : les plantes Nepenthes rafflesiana contrôlent le niveau de liquide dans leurs urnes pour maximiser la capture des proies », Annals of Botany, (mcaf294). Disponible à : https://doi.org/10.1093/aob/mcaf294
Image de couverture: Nepenthes rafflesiana en Malaisie par kaylrow / iNaturaliste CC-BY-NC
