Certaines plantes se sont tournées vers la carnivore pour obtenir de l'azote et d'autres nutriments. Alors que les botanistes ont étudié comment les plantes capturent leurs proies pour obtenir ces nutriments, savoir ce que les plantes en font une fois qu'elles les ont est un casse-tête depuis de nombreuses années. Sebastià Capó-Bauçà et ses collègues ont examiné de près comment la capture de proies affecte les limites de la photosynthèse pour les plantes.
« Les effets du carnivorisme chez les plantes, par exemple sur la photosynthèse, ont reçu beaucoup moins d'attention que les mécanismes employés par les différentes formes de pièges pour capturer leurs proies. L'azote des proies augmente la production de chlorophylle et de Rubisco, ce qui améliore l'assimilation photosynthétique - cela a été bien documenté chez les plantes carnivores. Mais nous ne savons toujours pas comment cette interaction entre l'apport en nutriments et la photosynthèse se joue dans les systèmes naturels », a déclaré Chris Thorogood, co-auteur de un commentaire sur le papier.
Capó-Bauçà et ses collègues ont étudié Népenthes × ventrata, un hybride naturel de N.alata et N. ventricosa, trouvé aux Philippines. L'équipe souhaitait découvrir comment différents types de nutrition, tels que les nutriments provenant des pièges, par rapport aux nutriments prélevés par les racines, affectaient la photosynthèse.
Pour ce faire, les botanistes cultivaient puis affamaient certaines sarracénies, bouchant leurs pièges avec du coton pour éviter les repas accidentels. Ils se sont assurés que les plantes étaient bien arrosées avec de l'eau distillée, ce qui signifie que les racines n'absorbaient pas non plus de nutriments. Une fois les plantes stressées, elles ont été nourries de quatre espèces différentes d'insectes, de guêpes, de fourmis, de coléoptères ou de mouches. Ils ont ensuite mesuré la photosynthèse à l'aide des échanges gazeux, de la fluorescence de la chlorophylle et de l'immunodétection des protéines liées à la photosynthèse. Un autre lot de plantes n'a pas reçu d'insectes, mais a reçu de l'engrais dans son eau.
Comme prévu, lorsque les plantes avaient des nutriments, elles étaient capables de les investir dans leurs feuilles. L'équipe a également constaté que la méthode d'obtention des nutriments était importante. Les plantes fertilisées par les racines mettent comparativement plus d'azote dans les feuilles photosynthétiques, tandis que les plantes nourries d'insectes dirigent comparativement plus d'azote dans leurs pièges. L'équipe a également constaté que la biodisponibilité de N dans la proie n'était pas la même, un résultat qui a intéressé Chris Thorogood.
« La teneur en N des insectes herbivores est connue pour varier, mais les raisons de cette variation ne sont pas entièrement comprises. De plus, il existe des différences dans le spectre des proies parmi les Nepenthes dans la nature; une espèce attire presque exclusivement les termites, tandis que d'autres se spécialisent sur les fourmis ou les insectes volants - et certaines, même sur les excréments de mammifères (les animaux défèquent dans les cruches tout en se nourrissant du nectar). J'ai donc été intéressé par le fait que cette nouvelle recherche a identifié des différences de biodisponibilité de N parmi les quatre différents types d'insectes nourris aux pichets. Cela souligne également l'importance d'examiner une gamme d'espèces de proies, de reproduire celles trouvées dans les systèmes naturels - ou mieux encore, d'effectuer des travaux en utilisant directement les systèmes naturels.
L'équipe souligne que ses recherches ont confirmé une hypothèse datant de 1984 : les plantes carnivores utilisent leurs proies pour obtenir l'azote nécessaire à la production de Rubisco, favorisant ainsi la photosynthèse. Bien qu'elle ait résolu un problème vieux de 35 ans, Thorogood a indiqué que la carnivorie végétale offrira encore de nombreuses pistes de recherche. « Toutes les espèces de Nepenthes quasi nouvelles sont décrites en Asie du Sud-Est. Nous ignorons tout de leurs stratégies de capture et du spectre de leurs proies, sans parler des effets de ces proies sur leur physiologie. L'étude d'un large éventail d'espèces et la documentation des proies qu'elles capturent constitueront une riche bibliothèque vivante d'espèces à explorer pour les physiologistes végétaux. »
« Les coûts de construction et d'entretien des pièges varient considérablement d'une espèce à l'autre, tout comme le type de proies qu'ils attirent dans leurs divers habitats. Les scientifiques devraient explorer les effets de l'assimilation des proies et des nutriments dans une gamme de systèmes naturels pour consolider notre compréhension des effets de la carnivore sur la photosynthèse.
