Une graine est un petit paquet qu'une plante utilise pour commencer une nouvelle vie. À l'intérieur, il a tout ce dont il a besoin pour s'épanouir dans un nouvel endroit. Cette réserve aux trésors est aussi un repas savoureux pour certains animaux, que la plante a besoin de protéger. Eric LoPresti et ses collègues ont examiné comment certaines graines défendent leur contenu en étant collantes. Lorsqu'elle est mouillée, une graine collante peut se fixer à certains objets comme les rochers ou le sol, et lorsque son revêtement commence à sécher, elle s'ancre pour éviter d'être volée. Mais de nombreux endroits deviennent de plus en plus chauds et secs. Dans un article publié dans le Journal of Ecology, LoPresti et ses collègues demandent qu'advient-il de ces défenses lorsque le monde se réchauffe ?
C'est dur d'être une graine. En tant que petits organismes vivants incapables de se déplacer par eux-mêmes, les graines doivent pouvoir supporter des conditions météorologiques difficiles, résister aux mouvements du vent ou des animaux et se protéger d'être mangées. La probabilité qu'une graine parvienne à l'âge adulte est faible, parfois même une sur un million. Avec des menaces constantes qui se profilent, les plantes ont développé une myriade de tactiques et de défenses pour diffuser leurs graines dans le monde et leur donner les meilleures chances de succès.
La plupart des plantes essaient d'éviter de garder leurs graines à proximité, de sorte que les ennemis naturels qui affectent la plante mère soient aussi éloignés que possible de la graine. Étant donné que les plantes ne peuvent physiquement pas se déplacer par elles-mêmes, elles utilisent la nature qui les entoure pour disperser et protéger leurs graines. Les graines légères peuvent être emportées par le vent. Les coques extérieures dures peuvent empêcher les graines d'être mangées. Les graines incrustées dans les fruits peuvent être déplacées via la consommation animale et déposées ailleurs. Plus récemment, des scientifiques comme LoPresti et ses collègues ont commencé à examiner un mécanisme sous-étudié et inhabituel de survie des graines que l'on peut trouver dans de nombreuses plantes, notamment le chia, le basilic, la salvia et le romarin : être collant.
Dans certains paysages, comme les déserts, les graines sont confrontées à des températures chaudes et sèches et aux attaques d'organismes mangeurs de graines appelés granivores. Sans beaucoup d'endroits où se cacher, certaines graines ont développé un revêtement extérieur "collant" pour éviter d'être emportées et mangées. Lorsque le revêtement devient humide puis sèche, la graine adhère fermement aux surfaces, tout comme la colle. Lorsque la colle sèche, il est presque impossible de la réhumidifier. Ainsi, une fois que la graine est collée, elle est collée pour de bon. Cette colle collante, que les chercheurs appellent «mucilage», aide non seulement les graines à maintenir leur sol, mais dissuade également les granivores comme les fourmis moissonneuses de les enlever et de les manger.
L'un des principaux ennemis des graines dans les zones désertiques, les fourmis moissonneuses utilisent leurs mâchoires pour détacher les graines à la surface et les ramener à leur nid pour les manger. Les fourmis moissonneuses grignotent petit à petit la colle pour en retirer une graine. Plus la colle d'une graine est forte, moins une fourmi sera susceptible de l'enlever, car l'effort commence à l'emporter sur la récompense. De nombreux facteurs peuvent affecter l'adhérence d'une colle à sa surface, en particulier la chaleur et l'humidité.
Dans un monde qui devient de plus en plus chaud et sec, LoPresti et ses collègues ont cherché à mieux comprendre comment l'augmentation des températures et des vitesses de séchage affecte la survie d'une graine collante contre les fourmis moissonneuses. Dans le laboratoire, les botanistes ont mouillé les graines de dix espèces de plantes différentes et les ont séchées à différentes températures et vitesses. Ils ont ensuite testé la résistance du mucilage contre le délogement d'une surface et la probabilité d'être enlevé par les fourmis moissonneuses dans le champ.
L'étude a révélé qu'à mesure que les températures augmentaient, la quantité de force nécessaire pour déloger les graines diminuait. Bien que les réponses variaient entre les dix espèces de graines, en moyenne, les graines séchées aux températures les plus élevées ne nécessitaient qu'environ 30% de force pour être délogées, par rapport à celles séchées à température ambiante. L'étude a trouvé des résultats similaires avec des vitesses de séchage. Les graines à mucilage qui séchaient plus rapidement étaient plus facilement délogées que celles qui séchaient normalement. Sans surprise, lorsque les chercheurs ont mis ces graines à l'épreuve contre les fourmis moissonneuses, les graines qui ont subi un séchage accéléré étaient plus susceptibles d'être prises par les fourmis moissonneuses.
Avec l'augmentation de la température et de la vitesse de séchage, il a été constaté que les graines n'étaient pas capables de se connecter suffisamment à la surface pour dissuader les fourmis de les écarter, entraînant une diminution globale de la survie des graines. LoPresti et ses collègues mentionnent également que la composition du mucilage lui-même peut être un facteur important dans la décision d'une fourmi de tenter de l'éliminer, ce qui suggère que le mucilage joue un rôle encore plus important dans les défenses des graines que ce qui est actuellement compris.
Bien que cette étude n'examine qu'une seule pièce du puzzle de la « graine collante », elle souligne l'importance de l'adaptabilité dans un monde en mutation. Comme de nombreuses régions deviennent plus chaudes et plus sèches, les graines collantes peuvent avoir besoin de développer des attaches de mucilage plus fortes pour survivre aux attaques de granivores.
Cette étude n'est que le début. LoPresti et son équipe prévoient d'étudier d'autres facteurs, tels que la composition chimique du mucilage des graines et la surface et le volume des graines, qui peuvent affecter la force du mucilage et la probabilité d'élimination par les granivores, dans l'espoir de mieux comprendre l'avenir de ces incroyables petites graines collantes.
LIRE L'ARTICLE
LoPresti, EF, Stessman, ME, Warren, SE et Toll, K. (2022) "Les conditions de séchage modifient la fonction défensive du mucilage des graines contre les granivores, " Le Journal de l'écologie. Disponible à l'adresse: https://doi.org/10.1111/1365-2745.14044.
Gina Errico est étudiante à la maîtrise à l'Oklahoma State University et étudie les effets des retombées fongiques des plantations de café sur les semis d'arbres dans les forêts voisines. Intéressée par l'intersection entre l'action humaine et le fonctionnement des écosystèmes, Gina passe ses journées en tant que chercheuse et ses nuits en tant que communicatrice scientifique, travaillant à combler le fossé des connaissances écologiques dans la société. Elle envisage de poursuivre une carrière dans la communication scientifique après l'obtention de son diplôme, mais pour l'instant, vous pouvez la trouver en train de rédiger sa thèse, de travailler sur des initiatives de communication scientifique ou de s'occuper de ses plantes d'intérieur.
