Certaines plantes s'adapteraient aux UV en s'assombrissant

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La pigmentation d'une espèce de plante diffère suivant la localisation de ses populations entre l'équateur et les pôles. En cause, la part variable d'ultraviolets qui se réfléchissent sur ses pétales. Une découverte qui pourrait élargir au monde végétal un processus naturel jusque-là réservé aux animaux et enrichir alors la liste des indicateurs du changement climatique de la Planète.

Si l'on pensait jusqu'à peu que la règle de Gloger ne s'appliquait qu'aux animaux à sang chaud, celle-ci pourrait aussi se vérifier chez les plantes. C'est ce que révèle une étude publiée dans Nature Plants. Cette règle s'appuie sur les travaux du zoologiste Constantin Wilhelm Lambert Gloger, datant du milieu du XIXe siècle. Elle stipule que la pigmentation des animaux homéothermes augmente des régions polaires aux régions équatoriales sous l'effet de pressions occasionnées par la chaleur, l'humidité, la prédation et le rayonnement solaire.

 Argentina anserina, aussi connue comme potentille ansérine a été initialement classée dans le genre Potentilla, puis déplacée dans Argentina dans les années 1990. Ses feuilles couvertes de fins poils argentés donnent son nom à l'espèce. Kristian Peters Fabelfroh, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Chez les plantes, on savait déjà que la pigmentation florale varie au sein des groupes (appelés taxons) et entre eux. En revanche, les causes des variations à grande échelle géographique faisaient encore défaut. Une équipe de chercheurs s'est donc penchée sur une rosacée largement répandue, Argentina anserina. Si la fleur apparaît jaune à la lumière visible, telle que les êtres humains la perçoivent, elle arbore également un cercle noir central dans la gamme des ultraviolets.

 in situ (à gauche) et vue en coupe transversale (à droite) de l'architecture en forme de bol d'une fleur d' anserina (a).  Schéma hypothétique de l'effet de la taille de la bulle absorbant les UV sur la réflectance de la lumière à l'intérieur d'une fleur.  En juin, une fleur (b) dont les pétales absorbent les UV (à gauche) et réfléchit la lumière UV sur ses anthères portante de pollen(structures en jaune), tandis qu'au Québec une fleur, en juin,montre une plus grande surface d'absorption (à droite) de la lumière UV. On constate donc qu'une fleur absorbant davantage la réflection d'UV, diminue, de ce fait, l' exposition aux UV du pollen. Image Matthew H. Koski et  Tia-Lynn Ashman / Nature Plants

Grâce à un spectrophotomètre à ultraviolets, les dimensions de ce motif, invisible à l’œil nu, ont été mesurées sur 456 échantillons récoltés sous trois latitudes de l'hémisphère nord, dans la région des montagnes Rocheuses, des Grands lacs et sur la côte Pacifique ainsi que sous une latitude de l'hémisphère sud, en Nouvelle-Zélande.

Les résultats montrent que la taille du rond pigmenté croît d'autant plus en s'approchant de l'équateur et que l'incidence des ultraviolets augmente. Les auteurs de l'étude en concluent donc que ces expériences étendent la règle de Gloger à Argentina anserina.

Ils apportent également une explication possible du phénomène chez la plante : d'autres tests en laboratoire révèlent en effet que des niveaux élevés d'ultraviolets détériorent le pollen d'A. anserina. Les scientifiques en déduisent que plus le diamètre du disque sombre est important, plus le motif floral absorbe les ultraviolets qui, sans cela, se réfléchiraient en direction des étamines où ils pourraient endommager l'ADN du pollen, précieux pour la reproduction.

 En butinant les fleurs pour en récolter le pollen et le nectar, les abeilles assurent la fécondation des plantes. Elles sont en partie attirées par la réflectance des corolles et par un motif invisible à l'Homme puisque placé dans le spectre des ultraviolets. Larsinion, Wikimedia Commons, domaine public

En outre, les chercheurs se questionnent sur l'impact sur cette espèce et, plus généralement, sur les plantes, de l'augmentation des ultraviolets aux pôles en raison de l'amincissement de la couche d'ozone dans ces régions. En réponse à ce phénomène, les populations végétales devraient, au fil des générations, tendre vers un modification de leur motif central, un trait morphologique généralement admis en faveur des interactions avec les pollinisateurs, comme les abeilles.

La diminution de la réflectance (le pourcentage de lumière réfléchie par la corolle) et l'assombrissement des parties centrales qui contiennent le nectar et le pollen pourraient perturber les insectes et, à terme, altérer le processus de reproduction de l'espèce végétale. D'autres expériences seront entreprises pour mesurer dans quelles mesures la règle de Gloger pourrait s'appliquer au monde végétal.


Futura Sciences 17/1/2015