Les plantes récompensant le pollen sont confrontées à un délicat exercice d'équilibre : elles doivent attirer les visiteurs collecteurs de pollen tout en empêchant l'émasculation par consommation (la consommation de pollen par leurs pollinisateurs). Une étude récente de Heiling et ses collègues, publiée dans le American Journal of Botany, demande comment les plantes récompensant le pollen résolvent ce problème. Les chercheurs ont développé un modèle pour déterminer la taille optimale du paquet de pollen qui équilibre ces contraintes contradictoires.
Les paquets de pollen font référence à la quantité de pollen disponible pour les pollinisateurs en une seule visite. Offrir un paquet de pollen plus petit peut décourager les visiteurs de se toiletter. Une plante voudrait qu'un porteur évite le toilettage car le toilettage entraînerait la perte de pollen et moins d'arrivée sur la plante suivante. Mais si l'emballage est trop petit, la plante sera moins attrayante pour les visiteurs collecteurs de pollen. Quelle taille d'emballage équilibre le mieux ces deux contraintes ?
Heiling et ses collègues ont développé un modèle mathématique pour examiner les effets combinés des comportements de toilettage des pollinisateurs et des préférences de taille d'emballage sur la taille d'emballage optimale, la taille d'emballage qui maximise le don de pollen. À l'aide de ce modèle, ils ont également étudié la conjecture de Darwin selon laquelle la sélection devrait favoriser une production accrue de pollen chez les plantes récompensant le pollen. Dans leur article, Heiling et ses collègues écrivent :
In L'origine des espèces, Darwin (1859, p. 90) ont fait valoir que lorsque les visiteurs floraux considèrent le pollen comme une récompense, "les individus [plantes] qui produisent de plus en plus de pollen et qui ont des anthères plus grandes, seraient sélectionnés", même lorsque la majeure partie du pollen est consommée par les visiteurs. Mais est-il inévitablement vrai que les plantes récompensant le pollen qui produisent plus de pollen auront une meilleure condition physique masculine ? Darwin a établi une analogie entre le nectar et le pollen en tant que récompenses, suggérant qu'une plus grande production de l'un ou l'autre augmenterait l'attrait d'une plante pour les visiteurs à la recherche de cette récompense, et augmenterait ainsi le succès masculin. Comme le pollen est la seule récompense présentée par les espèces strictement pollinifères, la conjecture de Darwin pourrait suggérer que les plantes strictement pollinifères devraient produire plus de pollen que leurs parents qui produisent à la fois du nectar et du pollen. Il existe des preuves empiriques que c'est effectivement le cas (Simpson et Neff, 1983; Golubov et coll., 1999; Etcheverry et coll., 2012). Cependant, une plus grande production de pollen par plante modifiera également la culture de pollen sur pied dans la population végétale. Une plus grande disponibilité de pollen pourrait potentiellement modifier les taux de visite des pollinisateurs et les préférences des visiteurs floraux collecteurs de pollen, ce qui pourrait à son tour influencer si l'augmentation de la production de pollen augmente réellement la condition physique des mâles.
Guérison et al. 2023/XNUMX/XNUMX
L'étude a révélé que lorsque les préférences de taille d'emballage sont faibles, la minimisation de la taille des emballages réduit les pertes de toilettage et devrait être privilégiée. Cette découverte est en accord avec les études théoriques précédentes mais ignore les opinions des pollinisateurs. Lorsqu'il y a des préférences pour des paquets de pollen plus gros, les plantes devraient produire des paquets plus gros malgré le risque accru de perte de toilettage. En effet, la perte associée au non-retrait des petits colis devient encore plus importante.
Comme l'a suggéré Darwin, le don total de pollen augmente avec la production. Cependant, l'étude a également révélé que si la fréquentation florale diminue ou si la préférence de taille d'emballage augmente avec la disponibilité globale du pollen, la fraction de pollen donnée peut diminuer à mesure que la production de pollen par plante augmente. Cela signifie que l'augmentation de la production peut entraîner une diminution des rendements.
Les recherches de Heiling et ses collègues fournissent des informations précieuses sur les stratégies évolutives des plantes récompensant le pollen. Leurs résultats suggèrent que les plantes peuvent équilibrer les contraintes conflictuelles sur le don de pollen en produisant des paquets de pollen de taille intermédiaire. Cela garantit que les plantes restent attrayantes pour les pollinisateurs tout en minimisant la quantité de pollen qui est gaspillée.
De plus, l'étude implique que les plantes strictement pollinisantes peuvent avoir répondu aux pressions de sélection passées en produisant plus de pollen au total. Cependant, des rendements décroissants peuvent limiter la force de cette sélection. À mesure que les plantes augmentent la production de pollen, la proportion de pollen qui est donnée pourrait diminuer, ce qui pourrait entraîner un plateau dans les avantages de produire plus de pollen.
LIRE L'ARTICLE
Heiling, JM, Irwin, RE et Morris, WF (2023) "Des contraintes conflictuelles sur le succès de l'accouplement mâle façonnent la taille de la récompense chez les plantes récompensant le pollen, " American Journal of Botany, p. e16158. Disponible à: https://doi.org/10.1002/ajb2.16158.
