Les feuilles sont essentielles à la survie de la plupart des plantes. Bien que leur production soit coûteuse en énergie et exposées aux attaques, ces organes sont vitaux pour la vie, car, grâce à la photosynthèse, ils captent l'énergie nécessaire à la croissance de la plante. Mais Monotropastrum humile, une plante fantôme, fait les choses différemment. Monotropastrum humile tire son énergie des champignons. Leurs racines puisent dans le réseau fongique local et puisent tout ce dont elles ont besoin chez leurs hôtes. C'est pourquoi elles n'ont pas besoin de chlorophylle ; au lieu d'un vert luxuriant, ces plantes sont d'un blanc pâle, comme des fantômes.

Bien qu'elles soient dépourvues de chlorophylle et ne réalisent pas la photosynthèse, ces plantes fantômes possèdent des feuilles. La proportion de feuilles dans la partie aérienne est comparable à celle des espèces photosynthétiques, même si ces feuilles n'ont aucune utilité apparente. Alors, pourquoi en sont-elles dotées ? Harada et ses collègues ont examiné de près les plantes, pour voir si les feuilles étaient de taille similaire chez toutes les plantes. Évidemment, certaines plantes sont plus grandes que d'autres, mais la clé était de mesurer sept caractéristiques pour voir si les feuilles étaient de taille identique par rapport à la plante. Cela a permis de résoudre l'énigme.

La taille des feuilles était proportionnelle à celle de la fleur. La taille de la fleur est importante pour la plante, censée attirer les bourdons à longue langue. Il lui faut donc une fleur d'une certaine taille pour attirer les insectes et être pollinisée. Mais cela pose un problème génétique. Les pétales et les sépales sont des formes de feuilles spécialisées. Certains des gènes qui façonnent les pétales et les sépales agissent également sur les feuilles de la plante fantôme. Ceci relie la taille des trois, de sorte que le rétrécissement des feuilles entraîne également le rétrécissement des fleurs. Sans feuilles, pas de fleur.

Cette recherche s'intéresse à une caractéristique des gènes. Souvent, ils n'ont pas de fonction unique, mais agissent en collaboration avec d'autres gènes. Cela explique pourquoi l'évolution est parfois bloquée. Elle peut ne pas être en mesure d'éliminer un trait sans compromettre une autre fonction cruciale.

Harada et ses collègues prévoient de tester leurs idées en testant le modèle avec d'autres plantes fantômes. Ils mentionnent examiner Pyrola aphylla et Cymbidium espèces. Ils pensent que les feuilles devront avoir une taille minimale, liée à l'attraction des pollinisateurs vers leurs fleurs.

Harada, S., Shiba, M., Kurosu, S., Izawa, H., Kurotaki, K., Yasuda, T. et Fukuda, T. (2025) « Pourquoi le Monotropastrum humile (Ericaceae) non photosynthétique a-t-il des feuilles en écailles ? » Interactions plantes-environnement, 6(3), p. e70060. https://doi.org/10.1002/pei3.70060.

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Image: Monotropastrum humile (Ginryo-so), par conifèreconifère /Wikimedia Commons CC-BY.