Les plantes sont incroyablement diverses, tout comme les botanistes ! Dans sa mission de diffuser des histoires fascinantes sur le monde végétal, Botany One vous présente également les scientifiques à l'origine de ces formidables histoires.

Aujourd'hui, nous accueillons le Dr Zong-Xin Ren, professeur associé à l'Institut de botanique de Kunming (KIB), en Chine. Titulaire d'un doctorat du KIB (Académie chinoise des sciences), obtenu en 2010, il a été chercheur invité et postdoctorant à l'Université de Saint-Louis et au Jardin botanique du Missouri de 2013 à 2014. Ses recherches portent sur l'écologie évolutive des interactions plantes-pollinisateurs et leurs implications pour la conservation et l'utilisation durable des ressources naturelles. Le Dr Ren s'intéresse principalement au rôle de l'histoire évolutive, des perturbations anthropiques et des changements globaux dans la structuration des interactions plantes-pollinisateurs et la reproduction des plantes. Ses travaux s'articulent autour de trois axes principaux : l'écologie de la pollinisation des orchidées, la sécrétion de nectar et la crise mondiale de la pollinisation. Il mène la majeure partie de ses recherches dans les montagnes du sud-ouest de la Chine, un haut lieu de la biodiversité abritant la flore tempérée la plus riche de l'hémisphère nord.

Qu’est-ce qui vous a poussé à vous intéresser aux plantes ?

J'ai grandi dans un petit village de Lijiang, un endroit isolé au milieu des montagnes, et mon enfance a été rythmée par la présence de nombreuses plantes et champignons. Enfant, je cueillais des fruits sauvages et divers champignons dans la forêt. Depuis, j'ai appris à distinguer de nombreuses plantes sauvages et à distinguer les champignons toxiques des champignons comestibles. L'importance des plantes et des forêts pour l'environnement m'a toujours préoccupé. J'ai eu la chance d'étudier les sciences biologiques à la Faculté de sciences biologiques de l'Université du Yunnan, dont le campus est magnifique et riche en espèces végétales. Le plus grand plaisir de mes études universitaires a été de reconnaître les plantes avec des professeurs de botanique. C'est ce qui m'a poussé à poursuivre des études de troisième cycle au KIB. Mon intérêt pour les plantes a également été encouragé par mes collègues internationaux, que j'ai noués dès mon doctorat. Mon directeur de postdoctorat, le professeur Peter Bernhardt, est l'un de mes mentors de toujours, et le professeur Amots Dafni me remonte toujours le moral lorsque je suis frustré. Au cours des dernières décennies, ils m’ont toujours encouragé et encouragé à poursuivre mes recherches en botanique, en pollinisation et en pollinisateurs.

Qu’est-ce qui vous a motivé à poursuivre votre domaine de recherche actuel ?

J'ai débuté mes recherches par un stage dans mon laboratoire actuel au KIB. Mon travail de stage, réalisé sous la direction du professeur Hong Wang, mon directeur de mémoire de master et de thèse, portait sur l'anatomie comparée des nectaires d'espèces représentatives de la famille des bananiers. J'ai cherché à identifier les différences entre les nectaires des espèces pollinisées par les abeilles, les oiseaux et les chauves-souris. C'était la première fois que j'abordais le sujet de la pollinisation et des pollinisateurs. Je suis fascinée par la compréhension des plantes et des fleurs à travers leurs interactions avec les pollinisateurs. Lorsque je suis devenue doctorante au KIB, la recherche en taxonomie ne m'intéressait pas particulièrement. Le professeur Hong Wang m'a proposé un projet sur la pollinisation d'une orchidée très spéciale, le Cypripedium fargesii. J'ai immédiatement accepté ce projet, car l'étude des interactions plantes-pollinisateurs me paraissait passionnante. C'est ainsi que mes recherches ont commencé ; cela fait maintenant près de 20 ans que je travaille sur la pollinisation.

Quelle est la partie que vous préférez de votre travail liée aux plantes ?

Ce que je préfère dans mes travaux de recherche, c'est l'observation sur le terrain et les expériences de manipulation. Toutes les questions de recherche commencent par l'histoire naturelle. Je me trouve dans un endroit riche en biodiversité, et de nombreuses espèces végétales n'ont pas encore été étudiées pour leurs pollinisateurs ; l'histoire naturelle est donc la première étape. Je pose toujours la question la plus simple au tout début : cette espèce a-t-elle besoin de pollinisateurs pour produire ses graines ? Quels animaux pollinisent cette espèce ? Comment une fleur attire-t-elle ses pollinisateurs ? Après avoir répondu à ces questions, je peux commencer à concevoir des expériences pour tester des questions biologiques très élémentaires. Par exemple, quel est le coût de la production florale pour une plante ? Pourquoi les fleurs fanent-elles ? Pourquoi les fleurs conservent-elles leur nectar ? Pourquoi l'intérieur et l'extérieur des fleurs sont-ils de couleurs différentes ? Cependant, répondre à ces questions n'est pas chose aisée. C'est pourquoi nous devons travailler avec des collègues. Travailler avec des collègues, en particulier internationaux, aux parcours et aux connaissances variés, est également un aspect très agréable de la recherche. J'aime toujours me promener avec eux au jardin botanique et en forêt pour observer les fleurs et leurs visiteurs. Au cours de tant de promenades florales, nous avons découvert de nombreuses histoires intéressantes sur la pollinisation, dont certaines que je n'aurais jamais connues sans l'aide de mes visiteurs internationaux. Par exemple, Sinzinando Albuquerque-Lima, un postdoctorant brésilien en visite en 2024 travaillant sur la pollinisation des chauves-souris, m'a demandé d'observer la pollinisation des chauves-souris au Jardin botanique tropical de Xishuangbanna. C'était la première fois que je voyais une chauve-souris butiner une fleur en quelques secondes, la nuit.

Y a-t-il des plantes ou des espèces spécifiques qui ont intrigué ou inspiré vos recherches ? Si oui, quels sont-ils et pourquoi ?

J'ai débuté ma carrière par l'étude de la pollinisation des orchidées. Sans aucun doute, les orchidées constituent un système qui a inspiré mes recherches, en particulier les orchidées trompeuses, qui dupent leurs pollinisateurs par divers signaux sans leur apporter la moindre substance. Cypripedium fargesii est l'une de mes espèces préférées. Cette espèce particulière possède deux grandes feuilles basales et ses fleurs sont brun-rougeâtres. Les feuilles présentent des taches noires. Durant ma thèse, je me suis souvent interrogée sur le rôle de ces taches noires. Sont-elles liées à l'attraction des insectes ? Cette question m'a poussée à passer quatre saisons de floraison en forêt pour observer les pollinisateurs et mener des recherches sur la pollinisation. J'ai découvert que cette espèce est pollinisée par un groupe de mouches se nourrissant de spores fongiques. En examinant ces taches noires au microscope, j'ai constaté qu'elles contiennent de nombreux trichomes multicellulaires semblables à des chaînes de spores. Les fleurs émettent également des odeurs liées aux champignons. Ainsi, mes collègues et moi avons émis l'hypothèse qu'il s'agit d'un nouveau système de pollinisation, les feuilles imitant une infection fongique pour attirer les mouches fongivores et assurer la pollinisation. Une découverte fascinante ! Cependant, nous ne pouvons pas faire de telles découvertes en permanence. Mes recherches s'étendent désormais aux espèces d'orchidées non-orchidées présentes dans les prairies subalpines et alpines, qui abritent une flore plus diversifiée. Avec mes collègues, nous étudions ces espèces, de l'espèce individuelle à la communauté, en utilisant l'approche des réseaux de pollinisation. Je m'efforce également de comprendre les fleurs à travers le prisme de la reconnaissance et du comportement de butinage des animaux, tels que les sphinx, les bourdons et autres pollinisateurs, en étudiant leurs systèmes comportemental, visuel et olfactif.

Pourriez-vous partager une expérience ou une anecdote de votre travail qui a marqué votre parcours et réaffirmé votre fascination pour les plantes ?

Observer quelque chose d'inédit, se poser des questions réalisables, puis concevoir une expérience pour y répondre est ce qu'il y a de plus agréable en science. Cependant, à l'image de ce monde et de notre quotidien, il y a beaucoup de choses ennuyeuses et peu d'histoires passionnantes. J'ai déjà évoqué l'histoire des champignons imitant… Cypripedium fargesii Ce fut la période la plus difficile à oublier de ma vie. J'ai étudié C. fargesii dans une réserve naturelle isolée du nord-est du Yunnan. Pendant mon travail de terrain, j'ai séjourné chez une famille d'agriculteurs ; il n'y avait ni électricité ni réseau. Je passais mon temps à vérifier, marquer et observer chaque individu de mes fleurs en grimpant dans la forêt dense. J'étais profondément frustré de ne pas trouver beaucoup de pollinisateurs en raison du faible taux de visite des orchidées trompeuses. Cependant, je me sens aujourd'hui très chanceux d'avoir vécu une telle expérience, et je n'ai plus jamais le temps de faire un travail de terrain aussi minutieux avec tant de rédaction et de travail administratif à l'institut.

La deuxième expérience inoubliable a été le travail de terrain de 2019. J'ai eu la chance d'être accompagné de nombreux scientifiques de haut niveau, dont les professeurs Graham Pyke et Klaus Lunau, pendant deux mois sur le mont enneigé de Yulong. J'ai réuni Graham et Klaus, qui avaient lu leurs articles respectifs sans jamais se rencontrer, et dont les axes de recherche étaient très différents. Nous avons appelé notre équipe de terrain « équipe de pollinisation chinoise » et avons constitué plusieurs sous-groupes travaillant sur différents projets portant sur le nectar floral, la couleur florale, les caractéristiques des fleurs et les réseaux plantes-pollinisateurs. J'étais membre de l'équipe nectar floral avec Graham Pyke, un étudiant stagiaire de l'Université du Yunnan. Nous avons discuté de sujets de recherche, conçu des expériences, mené des travaux, analysé des données et rédigé le manuscrit ensemble. C'est le travail de terrain le plus inspirant et le plus productif de ma carrière. L'équipe de pollinisation chinoise continue de collaborer à la rédaction du manuscrit, et de nombreux travaux attendent d'être écrits et publiés. Ces efforts personnels et ce travail d'équipe ont confirmé ma fascination pour les plantes et leurs pollinisateurs.

Quels conseils donneriez-vous aux jeunes scientifiques qui envisagent une carrière en biologie végétale ?

Être scientifique n'est pas chose facile ; le plus important est d'aimer ce que l'on fait. Gardez toujours à l'esprit ce que vous aimez : observer et réfléchir est la meilleure voie pour progresser. D'après mon expérience, un autre message clé pour les jeunes scientifiques est de communiquer avec les meilleurs scientifiques de votre domaine le plus tôt possible et le plus souvent possible. Comment communiquer avec vos collègues ? Il n'est pas facile de faire en sorte qu'un scientifique occupé se souvienne de vous. Cependant, il ne vous oubliera pas si vous avez quelque chose d'intéressant à partager et à communiquer avec lui. N'oubliez pas que tout le monde est heureux de voir une belle photo d'une fleur et d'un pollinisateur. Ils se souviennent de vous et vous ont intégré à leur réseau grâce à vos idées. Partagez vos réflexions avec eux et racontez-leur vos découvertes et vos observations. Ils seront ravis de partager leurs connaissances et de vous promouvoir comme scientifique. Contribuer à la collaboration internationale avec vos données est une autre façon de rejoindre la communauté. Mon dernier mot aux jeunes scientifiques : l'IA ne peut pas nous remplacer dans l'observation et l'expérimentation sur le terrain, et l'histoire naturelle y gagnera en importance.

Qu’est-ce que les gens se trompent généralement à propos des plantes ?

Il existe un vieux proverbe chinois, « 种瓜得瓜, 种豆得豆 », qui signifie que l'on récolte ce que l'on sème : semez des graines de concombre, vous récolterez des concombres, semez des haricots, vous récolterez des haricots. Cependant, sans la contribution des pollinisateurs, nous ne pouvons obtenir les fruits que nous semons, car de nombreuses plantes dépendent des pollinisateurs animaux pour leur reproduction. Le changement climatique entraîne un déclin des pollinisateurs, et nous risquons de nous retrouver dans des situations désastreuses où nous ne récolterons rien de ce que nous avons semé.

Carlos A. Ordóñez-Parra

Pascal (il/lui) est un écologiste colombien spécialiste des semences qui prépare actuellement son doctorat à l'Université fédérale de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brésil) et travaille comme rédacteur scientifique chez Botany One et comme chargé de communication à l'International Society for Seed Science. Vous pouvez le suivre sur BlueSky à @caordonezparra.