
Les mutualismes fourmis-plantes jouent des rôles clés dans le fonctionnement des écosystèmes tropicaux, et sont souvent des composantes importantes des réseaux trophiques mais les bénéfices nets pour chaque partenaire sont rarement quantifiés :
Une plante carnivore nourrie par son symbiote fourmi : un mutualisme nutritionnel unique à multiples facettes. (2012) PLoS ONE 7(5) : e36179. doi:10.1371/journal.pone.0036179
La rareté des nutriments essentiels a conduit les plantes à développer des stratégies nutritionnelles alternatives, telles que la myrmécotrophie (nutrition dérivée des déchets des fourmis) et la carnivore (prédation des invertébrés). La plante carnivore Nepenthes bicalcarata pousse dans les forêts de tourbières de Bornéo et on pense qu'elle a une relation mutualiste avec sa fourmi symbiotique Camponotus schmitzi. Cependant, les bénéfices apportés par la fourmi n'ont pas été quantifiés. Nous avons testé l'hypothèse d'un mutualisme nutritionnel, en utilisant des analyses isotopiques et de réflectance foliaires et en comparant les traits liés à la fitness entre les plantes habitées par les fourmis et les plantes inhabitées. Les plantes habitées par C. schmitzi ont produit plus de feuilles d'une plus grande surface et d'une plus grande teneur en azote que les plantes inoccupées. On a estimé que les fourmis fournissaient une augmentation de 200% de l'azote foliaire aux plantes adultes. Les plantes habitées ont également produit des cruches plus nombreuses et plus grandes contenant une biomasse de proies plus élevée. Les pichets occupés par C. schmitzi différaient qualitativement en ce qu'ils contenaient des déchets de C. schmitzi et capturaient de grandes fourmis et des insectes volants. Les taux d'avortement des pichets étaient plus faibles dans les plantes habitées, en partie à cause de la dissuasion des herbivores, car les bourgeons avortés par les herbivores diminuaient avec le taux d'occupation des fourmis. La baisse de l'avortement a également été attribuée au service nutritionnel des fourmis. Les fourmis avaient des valeurs de d15N plus élevées que toutes les proies testées, et le d15N foliaire augmentait avec le taux d'occupation des fourmis, confirmant leur comportement prédateur et démontrant leur contribution directe au N recyclé par les plantes. Nous avons estimé que N. bicalcarata tire en moyenne 42 % de son apport foliaire N provenant des déchets de C. schmitzi (76 % dans les usines très fréquentées). Selon l'indice de pigment indépendant de la structure, les plantes sans C. schmitzi étaient stressées par les nutriments par rapport aux plantes occupées et aux plantes dépourvues de pichet. Cela atteste du coût physiologique de la production de pichet et de la mauvaise assimilation des nutriments en l'absence du symbiote. Par conséquent, C. schmitzi contribue de manière cruciale à la nutrition de N. bicalcarata, via la protection des organes assimilateurs, l'amélioration de la capture des proies et la myrmécotrophie. Cette combinaison de carnivore et de myrmécotrophie représente une stratégie exceptionnelle de séquestration des nutriments.
