La chasse en haute altitude, où les insectes sont peu nombreux, peut être difficile. Bon nombre de sarracénies préfèrent attendre une livraison.
Les plantes carnivores peuvent survivre dans des sols pauvres en ajoutant des insectes à leur alimentation et ont développé des pièges pour ce faire. Mais que se passe-t-il lorsque la proie est difficile à attraper ? Adam Cross et ses collègues ont examiné comment certaines plantes utilisent des mammifères pour chasser et leur livrer des proies. Leur analyse chimique, publiée dans Annals of Botany, montre que lorsque les insectes sont rares, c’est une stratégie de survie efficace.
Les plantes carnivores sont un groupe de plantes qui ont évolué pour capturer et digérer leurs proies afin de compléter leurs besoins en nutriments. Népenthès est la plus grande famille de ces plantes, présente dans tous les paléotropiques. Ils peuvent être trouvés sous forme de vignes, éventuellement sur des arbres, ou encore sous forme d’arbustes bas. Ils tirent leur nom commun, Pitcher Plant, d’une structure foliaire caractéristique en forme de pichet, qui a évolué principalement pour attirer, capturer et digérer les proies.
Les pichets ont un couvercle en surplomb et un péristome cylindrique ou une lèvre spécialisée autour de la bouche du pichet. À l’intérieur du pichet, les parois contiennent des zones glandulaires et des cristaux de cire, ce qui rend difficile la préhension des proies, les faisant tomber dans le pichet. Le pichet contient également un cocktail d’enzymes qui aide à décomposer et à absorber les nutriments de la proie.
Non seulement les espèces de Nepenthes habitent des sols pauvres, mais beaucoup vivent dans des sols ultramafiques, des sols à forte concentration d’éléments toxiques comme le nickel ou le cobalt. Ces sols se trouvent autour du mont Kinabalu et du mont Tambuyukon, tous deux situés à Bornéo, et tous deux particulièrement riches en espèces de Nepenthes. C’est aux hautes altitudes de ces montagnes que les botanistes ont repéré ce qui semble être des adaptations morphologiques pour capturer et consommer les déchets de mammifères. En effet, les pichets agissent comme des cuvettes de toilette pour les petits animaux.
Des études récentes ont révélé une extraordinaire association mutualiste entre Népenthès espèce trouvée à Bornéo et deux espèces de petits mammifères : les musaraignes montagnardes (Tupaia montana) et les rats du sommet (Rattus baluensis). Clarke et ses collègues, et Chin et ses collègues, ont établi que ces mammifères se nourrissent des sécrétions riches en glucides produites sur les couvercles des pichets de Nepenthes lowii, Népenthès rajah et Nepenthes macrophylla. Les animaux défèquent ensuite dans les cruches, fournissant un apport constant de nutriments aux plantes. Tandis que Tupaia montana les visites ont lieu pendant la journée et Rattus baluensis les visites se produisent principalement la nuit, on ne sait toujours pas si d’autres petits mammifères nocturnes sont impliqués dans un mutualisme similaire avec Nepenthes.
Les modifications de pichet trouvées dans certaines espèces de Népenthès semblent adaptés pour bien fonctionner avec Tupaia montana, suggérant que la plante abandonne une partie de sa capacité à piéger directement les insectes. Cependant, à cette altitude, les insectes sont relativement rares, il est donc logique que la plante fasse courir l’animal après la proie et laisse la musaraigne déposer les résultats concentrés de son travail lorsqu’elle est prête.
Ce ne sont pas seulement les espèces des hautes terres qui accueillent les visiteurs. Nepenthes hemsleyana accueille les chauves-souris laineuses de Hardwicke. Les chauves-souris se perchent dans les pichets et ne sortent pas pour aller aux toilettes. De même, Nepenthes macrophylla attire un oiseau connu sous le nom de Mountain Blackeye, qui fait des dépôts réguliers dans les pichets. Cependant, Cross et ses collègues commentent qu’aucune autre espèce de Nepenthes en dehors de Bornéo ne s’est avérée avoir des mutualismes de capture fécale similaires. Alors est-ce un événement anormal, ou y a-t-il une réelle valeur à être les toilettes de quelqu’un d’autre ?
Cross et ses collègues ont cherché à savoir où les plantes puisaient leurs nutriments. Les mammifères apportaient-ils une contribution significative, ou était-ce juste un petit plus pour les plantes qui piégeaient encore leurs proies ? La façon dont ils l’ont fait était d’utiliser des isotopes naturels comme référence pour voir d’où venaient les repas.
Si une plante tire son azote du sol, alors il est relativement faible dans les plus lourds 15isotope N. Concentré d’animaux 15N dans leurs tissus, donc si une plante attrape des insectes, elle aura un niveau élevé de 15N dans son tissu. Si un animal défèque dans la plante, il a tendance à garder plus d’azote lourd dans son propre corps, tandis que les déchets en contiennent. 15N, ce n’est pas aussi riche que la viande, donc les plantes qui font office de toilettes doivent avoir un niveau moyen de 15N
Lorsque les scientifiques ont examiné les tissus des plantes des sommets des montagnes pour voir d’où venait l’azote, ils ont découvert qu’elles étaient effectivement élevées à des niveaux de 15N, mais pas autant que ce à quoi on pourrait normalement s’attendre d’une plante carnivore. Les résultats correspondent à ce que vous attendriez si les plantes cherchaient d’autres moyens d’obtenir leur azote sans attraper directement les insectes.
Cross et ses collègues notent que ce ne sont pas tous les Népenthès les plantes attirent les mammifères, donc ce que vous voyez peut-être est une ségrégation de niche, où certaines plantes chassent une source d’azote tandis que d’autres plantes évitent la concurrence en obtenant leur azote ailleurs. Ils ajoutent également que même les Népenthès adaptés pour attirer les mammifères ne refuseront pas un repas gratuit s’il bourdonne dans leur pichet. Dans leur article, ils écrivent :
Nous émettons l’hypothèse que les Nepenthes se sont spécialisés dans les solutions contrastées aux carences en nutriments à haute altitude, et que la spécialisation évidente chez les Nepenthes de haute altitude est née de l’avantage de divers régimes de piégeage qui facilitent les retours nutritionnels à travers (1) l’attraction, la capture et/ou la rétention de groupes de proies spécifiques ; (2) la capture et la rétention de proies dans des conditions environnementales qui rendraient la morphologie typique du lanceur moins efficace ; ou (3) l’attraction et la rétention de sous-produits animaux riches en nutriments (c’est-à-dire les matières fécales). Aucun de ces éléments ne s’exclut mutuellement en ce qui concerne la capture accidentelle de proies. Les nombreux exemples d’espèces différentes avec différents régimes de piégeage coexistant de manière stable – souvent littéralement côte à côte – en tant que composants de la végétation climacique sur divers sommets à travers la Malaisie peuvent refléter à la fois les directions que cette pression de sélection peut prendre et son succès à long terme. stabilité.
Croix et al. 2022
LIRE L’ARTICLE
Cross, AT, van der Ent, A., Wickmann, M., Skates, LM, Sumail, S., Gebauer, G. et Robinson, A. (2022) « La capture des excréments de mammifères par Nepenthes est une stratégie de nutrition hétérotrophe efficace « , Annales de botanique, 130(7), p. 927–938. Disponible sur : https://doi.org/10.1093/aob/mcac134.
