Deux nouvelles espèces d’orchidées, Tetramicra riparia et Encyclia navarroi, ont été découvertes à Cuba. Ce sont des espèces endémiques des Caraïbes, mais leur origine est floue : Cuba ou Hispaniola ?

La biodiversité des Caraïbes est incroyablement luxuriante. De même que pour le Brésil ou Bornéo, prononcer le nom de la région suffit pour imaginer la richesse du lieu. Cela fait plus de 200 ans que les îles des Caraïbes sont une source d’inspiration et des laboratoires naturels pour les biologistes. C’est d’ailleurs grâce aux îles tropicales que Darwin a élaboré la théorie de l’évolution.


Voici Encyclia navarroi, une espèce d'orchidée découverte au parc national Alejandro de Humboldt de Cuba. Les scientifiques ont recensé entre 25.000 et 30.000 espèces d’orchidées différentes. Angel Vale


À Cuba, l’une des plus grandes îles de l’espace des Caraïbes, deux nouvelles espèces d’orchidées ont récemment été découvertes. À l’est du parc national Alejandro de Humboldt, l’équipe de recherche espagnole de l’université de Vigo a découvert Tetramicra riparia. C’est une nouvelle espèce d’orchidées à très petites fleurs. Elle doit son nom à son lieu de vie. En effet, elle pousse sur les rives des ruisseaux pierreux dans les montagnes près de Baracoa, dans la région la plus pluvieuse de Cuba. Presque un an plus tôt, à l’ouest du même parc, l’équipe découvrait Encyclia navarroi, l'autre espèce nouvelle, aux très grandes fleurs.

La délicate Tetramicra riparia ressemble par plusieurs aspects à des orchidées de l'île voisine d'Hispaniola. Angel Vale

Dans la famille des orchidées, il existe entre 25.000 et 30.000 espèces différentes. C’est précisément cette diversité qui fascine car, contrairement aux autres plantes, la plupart des orchidées n’ont pas de nectar. Darwin était particulièrement intrigué par ces plantes qui entretiennent une relation particulière avec les pollinisateurs.

Pour attirer l’insecte, l’orchidée le fourvoie. C’est le processus de mimétisme : elle modifie sa forme et sa couleur pour ressembler à la femelle du pollinisateur !

Un des mystères que l’équipe scientifique espagnole cherche à résoudre est de savoir si ces orchidées trompeuses ont une plus grande diversité taxonomique et génétique que les autres espèces productrices de nectar. «La façon dont les orchidées T. riparia grandissent est très similaire à un groupe plus important qui vit sur l'île voisine d'Hispaniola. Des analyses moléculaires suggèrent une importante relation entre T. riparia et les espèces de l'île voisine», explique Angel Vale, biologiste à l'université de Vigo.

Cette relation serait en accord avec l'histoire géologique des îles des Caraïbes : l'extrémité orientale de Cuba a déjà été en contact avec Hispaniola. Mais l'ancêtre de l’espèce était-il déjà à Cuba, ou bien l’espèce a-t-elle évolué à partir d'un ancêtre de l’île voisine ? Compte tenu de la complexité de la pollinisation, les deux nouvelles espèces Encyclia navarroi et T. riparia ne reçoivent pas beaucoup de visites des insectes. En déterminant quand ces espèces ont vu le jour pour la première fois, les scientifiques identifieront leur origine.


On retrouve Zygopetalum crinitum au Brésil, au Pérou et en Colombie. Cette orchidée est une épiphyte à feuillage persistant et se présente sous forme de touffes compactes et épaisses. Eric Hunt


FUTURA SCIENCES 30/12/2012

Les orchidées du genre Ophrys représentent un des cas les plus extrêmes au monde de spécialisation florale : chaque espèce est pollinisée exclusivement par les mâles d'une et d'une seule espèce d'abeille sauvage (plus rarement par quelques espèces d'abeilles sauvages apparentées).

Cette spécialisation écologique repose sur un phénomène de mimétisme chimique, les fleurs des orchidées imitant spécifiquement les phéromones sexuelles ("parfums d'amour") des femelles de certaines espèces d'abeilles sauvages. La reproduction de ces orchidées a lieu lorsque les mâles d'abeilles sauvages essaient de s'accoupler avec les fleurs dont les proportions, la pilosité et les couleurs rappellent également le corps d'une femelle d'abeille sauvage.

Comment un tel cas de spécialisation extrême a-t-il pu se développer au cours de l'évolution, à quel point cette stratégie de pollinisation est-elle répandue en dehors du seul genre Ophrys en région Méditerranéenne, et quels caractères floraux ont-ils pu faciliter l'émergence de cette mascarade florale qui exploite l'instinct sexuel des mâles d'abeilles sauvages ?

Dans cette étude, le Laboratoire Evolution biologique et Ecologie aborde ces questions en rassemblant des données comportementales, chimiques, génétiques et des analyses de couleurs de fleurs rassemblées au cours des 5 dernières années aux 4 coins de la Méditerranée.

Les chercheurs démontrent tout d'abord que, contrairement à ce qui était admis jusqu'ici, la pollinisation par "leurre sexuel" n'est pas l'apanage des Ophrys en Méditerranée et dans les régions voisines. Au moins une autre orchidée (Serapias lingua) et une espèce d'Iris endémique du Caucase (Iris paradoxa, le premier cas au sein de cette famille botanique) se reproduisent exclusivement par "leurre sexuel", en attirant exclusivement les mâles d'une seule espèce d'abeille sauvage comme ce qui est observé chez les Ophrys.

Ces espèces se sont toutes développées au sein de groupes de plantes qui ont développé une stratégie de pollinisation par "imitation de refuge" indépendamment au cours de l'évolution : des fleurs tubulaires, aux couleurs sombres, qui attirent principalement les mâles d'abeilles sauvages de plusieurs espèces qui viennent trouver refuge au fond de ces tubes floraux pendant la nuit ou pendant les périodes d'averses de la journée. Cette stratégie d'imitation de refuge, et le fait que les fleurs soient principalement visitées par les mâles d'abeilles sauvages, constitue donc la première étape vers une attraction plus ciblée, plus spécifique des mâles d'abeilles sauvages, comme observé dans les cas de leurre sexuel.

On retrouve donc une étonnante convergence évolutive (convergence de formes, de couleurs et de parfums floraux) chez 3 groupes de plantes à fleurs indépendants d'un point de vue phylogénétique qui présentent toutes la même allure générale lorsqu'elles sont pollinisées par le même mécanisme qui les lie aux mêmes groupes d'abeilles sauvages. Les fleurs des espèces pollinisées par imitation de refuge sont ainsi toutes de couleur sombre (le rouge foncé est perçu comme du noir par les abeilles), légèrement veloutées et dont le parfum pourrait évoquer vaguement les traces chimiques laissées par un autre insecte qui aurait trouvé à son goût ces fleurs refuge.

Les fleurs des espèces pollinisées par leurre sexuel sont elles résolument "insectiformes", leurs formes, leur pilosité développé, leurs dessins rappelant les reflets des ailes d'un insecte et leur parfum sont irrésistibles pour les mâles de certaines espèces d'abeilles à la recherche de leurs femelles.

Ce phénomène de convergence évolutive est aussi observé en lien avec d'autres stratégies de pollinisation : les fleurs tubulaires rouges, au parfum peu développé et regorgeant de nectar sont souvent l'indice de leurs pollinisateurs principaux, les oiseaux et autres colibris. La notion de "syndrome de pollinisation" décrit ces phénomènes de convergence évolutive fonctionnelle vis-à-vis de certains (comportements de) pollinisateurs. Outre les nouveaux syndromes d'imitation de refuge et de leurre sexuel décrits dans cet article, il existe aussi des syndromes de pollinisation liés aux colibris, d'autres aux papillons de nuit, d'autres encore aux chauve-souris, etc.

Les analyses phylogénétiques menées par les chercheurs révèlent que l'évolution s'est faite dans le sens de l'imitation de refuge vers le leurre sexuel chez les Serapias et les Iris (généralisation => spécialisation), et du leurre sexuel vers l'imitation de refuge chez les Ophrys (spécialisation => généralisation).

L'évolution de ces stratégies de reproduction est donc apparemment flexible, et la spécialisation extrême (leurre sexuel) n'est donc pas une impasse évolutive et permet un "retour" vers une forme plus généralisée, ce qui contre-dit la Loi de Spécialisation de Cope, énoncée par le paléontologue américain Edward Drinker Cope (1840-1897).

Cette Loi fondamentale en biologie prévoit qu'au cours de l'évolution, les organismes quels qu'ils soient ont tendance à se spécialiser de plus en plus, et qu'ils descendent généralement d'ancêtres moins spécialisés. Certains développent des adaptations morphologiques qui leur facilitent certaines tâches quotidiennes (p.ex. les différentes formes de becs chez les pinsons des Galapagos, un cas décrit grâce aux études de Darwin). Ce phénomène est décrit comme étant généralement irréversible. L'étude du Laboratoire Evolution Biologique et Ecologie sur les transitions évolutives entre l'imitation de refuge et le leurre sexuel est donc l'une des rares du genre qui apporte une exception sur base expérimentale à cette Loi.

L'analyse des caractères floraux des groupes de plantes à fleurs pratiquant l'imitation de refuge et qui ont vraisemblablement permis l'émergence d'une stratégie de pollinisation par "leurre sexuel" au cours de l'évolution permet donc de mieux comprendre les pré-adaptations (ou pré-dispositions) qui ont probablement "facilité" l'émergence ces interactions écologiques hautement spécialisées, à partir d'une stratégie plus généraliste.

Vereecken et al. "Pre-adaptations and the evolution of pollination by sexual deception: Cope' s rule of specialisation revisited"



Bulletins-électroniques.com 13/11/2012