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Les insectes à la croisée des disciplines
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Sans pollinisateurs, les fleurs des champs font des bébés toutes seules

Sans pollinisateurs, les fleurs des champs font des bébés toutes seules | EntomoScience | Scoop.it
Avec le déclin des pollinisateurs, certaines fleurs sauvages semblent avoir davantage recours à l'autofécondation. Cette nouvelle étude menée sur des pensées des champs révèle également que depuis les années 90, ces fleurs produisent moins de nectar, ce qui attire moins les pollinisateurs.

 

Avec sciences

Alexandra Delbot

Jeudi 4 janvier 2024

 
[...]

 

Pierre-Olivier Cheptou est directeur de Recherche CNRS au Centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive à Montpellier. « Les plantes à fleurs, c'est ce qu'on appelle les angiospermes. Ce sont tout un groupe d'espèces qui ont évolué depuis 100 millions d'années environ. La majorité des plantes à fleurs sont hermaphrodites, pas toutes, mais la majorité, c'est-à-dire qu'elles sont mâles et femelles. De ce point de vue, elles peuvent pratiquer la fécondation croisée avec une plante voisine ou l'autofécondation. La fécondation croisée est la modalité majeure du croisement, mais l'autofécondation existe chez un bon nombre d'espèces. Disons que 80% des espèces sont capables d'auto-fécondation, même si elles ne font pas forcément. Darwin avait déjà une hypothèse sur pourquoi on faisait de la fécondation croisée, pourquoi on faisait de l'auto-fécondation. Et en fait, son idée, c'était que quand les conditions de pollinisation sont difficiles, l'auto-fécondation peut être avantagée. Par contre, elle a un gros désavantage, c'est qu'elle fait des produits consanguins. Et on sait que la consanguinité, c'est vrai chez tous les êtres vivants, est en général néfaste, la survie d'individus consanguins étant généralement moins bonne que la survie des individus non consanguins. »

Bernadette Cassel's insight:

 

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Les fleurs des champs abandonnent les insectes pollinisateurs - De www.cnrs.fr - 20 décembre 2023, 12:06

 

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Qu'est-ce que l'« écologie de la résurrection » ?

Qu'est-ce que l'« écologie de la résurrection » ? | EntomoScience | Scoop.it
Les existences des fleurs des champs et des insectes pollinisateurs s’entrelacent depuis des millions d’années. Les unes produisent du nectar ; les autres s’en délectent, assurant en contrepartie la reproduction des premières. Ce lien puissant est en train de se rompre. C’est ce que révèle une étude menée par une équipe du Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (Cefe), publiée le 20 décembre dans la revue New Phytologist.

 

Déclin des insectes : les fleurs tombent dans le piège de l’autofécondation
 
Par Hortense Chauvin

20 décembre 2023

Mis à jour le 21 décembre 2023 à 09h42

 

"Les scientifiques ont découvert que les pensées des champs — Viola arvensis, une herbacée aux minces pétales jaune pâle — s’affranchissaient des pollinisateurs, et recouraient de plus en plus à l’autofécondation. Cette évolution très rapide, vraisemblablement provoquée par l’effondrement des populations d’insectes, pourrait avoir des répercussions néfastes aussi bien pour les fleurs que pour leurs pollinisateurs.

 

« Écologie de la résurrection »

L’équipe de chercheurs a obtenu ces résultats en comparant des pousses de pensées des champs contemporaines à des individus de la même espèce issues de graines plus anciennes. La méthode porte le nom d’« écologie de la résurrection ».

 

« Au début des années 1990 et 2000, des conservatoires botaniques nationaux ont effectué des prélèvements de graines dans des champs du bassin parisien et les ont conservées dans des frigos, raconte Samson Acoca-Pidolle, doctorant à l’Université de Montpellier et premier auteur de l’étude. En 2021, nous sommes retournés chercher leurs descendantes supposées exactement au même endroit. Nous les avons toutes fait pousser en même temps, ce qui nous a permis de les comparer. »

 

Leur analyse montre que l’auto-fécondation de ces fleurs a augmenté de 27 % en à peine trente ans. Plutôt que de se reproduire avec d’autres individus grâce à l’intervention des insectes, les pensées des champs parisiennes utilisent de plus en plus leur propre pollen pour féconder leurs ovules, sans intervention extérieure. Elles deviennent également moins attractives pour les insectes : elles sont 10 % plus petites, et produisent 20 % de nectar en moins que leurs ancêtres. 

De plus petite taille, produisant moins de nectar, ces fleurs sont devenues moins attractives pour les insectes censés disséminer leur pollen.

Des études expérimentales avaient déjà montré que l’absence de pollinisateurs pouvait, en cinq à dix générations, faire bouger ces traits. « Le voir en population naturelle en vingt à trente générations seulement, ça veut dire qu’il y a une grosse pression de sélection », signale Pierre-Olivier Cheptou, directeur de recherche au CNRS et superviseur de l’étude.

 

Les scientifiques expliquent ce phénomène par le déclin des pollinisateurs, conséquence de la dépendance de notre modèle agricole aux pesticides. Une étude internationale publiée en 2017 dans la revue Plos One a montré que plus de 75 % de la biomasse d’insectes volants avait disparu dans les aires protégées allemandes, en seulement trente ans. En Belgique, dont le système agricole est semblable à celui où poussent les pensées des champs analysées, près de 33 % des espèces d’abeilles sont menacées ou éteintes.

 

« Toute la chaîne alimentaire est impactée, des insectes aux oiseaux »

Leur disparition rebat les cartes de la sélection naturelle. « S’il n’y a plus de pollinisateurs, les plantes qui se reproduisent par autofécondation sont avantagées », explique Pierre-Olivier Cheptou. Les individus produisant de grandes fleurs et une grande quantité de nectar sont quant à elles désavantagées. « Ce sont des traits coûteux qui ne vont pas apporter de bénéfices, puisqu’ils n’attirent personne. »

 

Et c’est un cercle vicieux qui démarre ainsi : « Les pollinisateurs ont vraisemblablement moins de nectar disponible, alerte Samson Acoca-Pidolle. Ça peut être problématique pour leur survie. » « Il faut imaginer qu’une même quantité de plantes est 20 % moins nourricière aujourd’hui qu’il y a vingt ans, complète Pierre-Olivier Cheptou. In fine, toute la chaîne alimentaire est impactée, des insectes aux oiseaux qui les mangent jusqu’à, potentiellement, nos productions agricoles. »

« Les pollinisateurs ont vraisemblablement moins de nectar disponible, ça peut être problématique pour leur survie », alerte Samson Acoca-Pidolle.
 
Crédit image : Pierre-Olivier Chaput / Reporterre

L’autofécondation peut par ailleurs poser des problèmes de consanguinité chez les plantes, poursuit Samson Acoca-Pidolle. « Ça pourrait limiter leurs capacités d’adaptation à moyen ou long terme. » Certains auteurs suggèrent également que les espèces autofertiles ont un taux d’extinction plus élevé, dans un débat scientifique qui reste ouvert.

 

Deux questions restent en suspens : d’autres espèces de plantes à fleurs réagissent-elles de manière similaire, en milieu naturel, au déclin des pollinisateurs ? Et surtout : est-il encore possible d’inverser la tendance ? « On ne sait pas si c’est réversible, indique Pierre-Olivier Cheptou. Mon avis, c’est que si les conditions redevenaient bonnes, ça pourrait peut-être s’inverser. » Problème : « Depuis trente ans, elles sont mauvaises. »"

 

 

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Ces 10 comportements sexuels étonnants des plantes 

Ces 10 comportements sexuels étonnants des plantes  | EntomoScience | Scoop.it
Hermaphrodisme, polygamie, autofécondation… les plantes ont une sexualité étonnante. Entrez dans l'univers secrètement voluptueux de la botanique.

 

La vie sexuelle des plantes est-elle scandaleuse ? Par Marine Nugeron. Article publié le  17 janv. 2020

 

 

[Image] Selon Michael Allaby, auteur du livre La Scandaleuse Vie sexuelle des plantes, ces dernières seraient loin d’être chastes et rivaliseraient d’ingéniosité pour avoir des rapports sexuels et/ou se faire féconder. Alors, comment font-elles et qu'avons-nous à leur envier ? Vous allez voir comme il est parfois bon de faire plante verte…

Bernadette Cassel's insight:

 

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Ces plantes font du sexe mieux que vous • Première le 16 janv. 2021 à 18 heures - De www.youtube.com - Aujourd'hui, 16:23

 

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Biodiversité : interactions plantes-pollinisateurs | Collège de France

Biodiversité : interactions plantes-pollinisateurs | Collège de France | EntomoScience | Scoop.it
Emmanuelle Porcher est directrice depuis 2020 du Centre d'écologie et des sciences de la conservation. Lauréate en 2020 du prix Recherche de la Société française d'écologie et d'évolution, elle est invitée à occuper la chaire annuelle Biodiversité et écosystèmes du Collège de France pour l'année 2023-2024. Elle revient sur les enjeux de recherche auxquels nous nous heurtons face au déclin des pollinisateurs et de tous les écosystèmes dont ils font partie.

 

Il y a un risque de voir disparaître un grand nombre d’espèces de plantes

 

Publié le 14 décembre 2023

 

Entretien avec Emmanuelle Porcher

 

Que sait-on aujourd’hui sur le déclin des insectes pollinisateurs ?

 

Emmanuelle Porcher : Les rares études menées sur le sujet concluent à une disparition de deux tiers à trois quarts de la masse d'insectes en seulement l’espace de quelques décennies. Ces chiffres viennent de deux exemples bien documentés, qui ont attiré l'attention dans le monde de la recherche. En Allemagne, une association naturaliste a utilisé des pièges identiques pendant environ trente ans pour capturer et peser régulièrement la masse d'insectes. Une autre étude au Royaume-Uni a comparé les écrasements d'insectes sur les plaques minéralogiques des voitures entre 2004 et 2021. Cependant, ces études restent à une échelle régionale localisée, et ne permettent pas la caractérisation de ces changements à une échelle mondiale.

 

L’un des obstacles auxquels nous nous heurtons aujourd’hui est de mettre en évidence ce déclin à une plus large échelle. Pour y parvenir, nous devons utiliser des méthodes standardisées et le faire sur le long terme. Par exemple, en France, bien que les jeux de données des collections du Muséum national d’histoire naturelle soient très précis en termes d’identification des espèces, ils sont issus d'observations collectées de manière hétérogène au fil des années. Leur utilisation pour évaluer le déclin des insectes s'avère donc difficile malgré notre impression de connaissance. Des outils d’analyse statistique existent pour prendre en compte cette hétérogénéité, mais leur efficacité reste encore mal connue. Les synthèses disponibles à l'échelle mondiale divergent donc à cause de l’hétérogénéité des données : certaines signalent un déclin rapide des insectes, d'autres ne détectent aucun problème et certaines mentionnent même une augmentation dans certains environnements.

 

Dans ce contexte, les sciences participatives peuvent, de prime abord, sembler être un épiphénomène. En réalité, elles changent complètement la dimension de nos recherches dans les sciences naturelles en augmentant considérablement l’échelle des mesures, tout en s’appuyant sur un protocole unique et standardisé. Au lieu de compter uniquement sur un chercheur pour collecter ces données, plusieurs centaines de citoyens font remonter les mêmes informations, assurant ainsi une cohérence dans les données recueillies. Au Muséum national d'histoire naturelle, le programme de sciences participatives Vigie-Nature, en place depuis 1989 pour les oiseaux, se penche en particulier sur l’étude des insectes pollinisateurs, mais aussi celui des plantes pollinisées par ces derniers depuis une quinzaine d’années. En France, nos connaissances acquises sur les changements de la biodiversité ces dernières années proviennent en grande partie des sciences participatives.

 

On entend beaucoup parler du déclin des insectes. Les plantes, qui dépendent de ces derniers, sont-elles affectées ?

 

Elles changent elles aussi, même si c’est d’une façon différente. Par exemple, la taille de leurs fleurs a diminué en comparaison d’il y a quelques années. Pour le démontrer, Pierre-Olivier Cheptou, biologiste de l’évolution à Montpellier, a utilisé une approche appelée « l’écologie de la résurrection » : il a cultivé d’anciennes graines de pensées pour ensuite les comparer avec des graines récentes de la même population. Son constat est clair : les plantes ont actuellement des fleurs plus petites par rapport à il y a vingt ans. Cette réduction peut s'expliquer par la diminution de la présence des insectes pollinisateurs : quand il n’y a plus de pollinisateurs à attirer, la sélection naturelle favorise des fleurs plus petites, moins coûteuses à produire.

 

Il faut comprendre que le principal moteur de la pollinisation, ce sont les insectes. En buvant le nectar des plantes et en mangeant leur pollen, ils trouvent leur source de nourriture et, en transportant les cellules reproductrices entre les plantes, ils garantissent la reproduction de ces dernières. Ce cobénéfice a favorisé, au cours de l’évolution, les plantes ayant des caractéristiques attrayantes pour les pollinisateurs. Par exemple, nous savons que les insectes sont attirés par les couleurs jaunes, bleues et ultraviolettes – d'où la présence de fleurs dans ces teintes. Il arrive même qu'une même espèce de plante, en fonction de la population et du pollinisateur dominant, change de couleur. Par exemple, en Californie, une plante côtière pollinisée par des colibris a des fleurs rouges. Loin de la côte, pollinisée par un papillon, elle présente des fleurs jaunes.

 

Quand les pollinisateurs deviennent plus rares, les plantes peuvent s’adapter, en changeant leur façon de se reproduire. Une possibilité est de recourir à l’autofécondation, c’est-à-dire la reproduction d’une plante avec elle-même, sans avoir besoin de pollinisateurs. C’est le cas de certaines plantes céréalières comme le blé. Les plantes sauvages autofécondes, d’une part, ont des fleurs plus petites et avec moins de ressources pour les pollinisateurs, et, d’autre part, s’adaptent moins bien aux changements de leur environnement. Nous sommes donc en train de rentrer dans une spirale infernale : il y a de moins en moins de plantes avec de grandes fleurs attirantes et nourrissantes pour les pollinisateurs, ce qui contribue à faire diminuer les populations et à favoriser l’évolution des plantes vers des fleurs encore plus petites et plus autofécondes. Et à terme, celles-ci ne vont pas très bien s'adapter aux variations de l’environnement, par exemple les changements du climat. Il y a donc un risque de voir disparaître un grand nombre d’espèces de plantes.

 

Quelles conséquences ces transformations ont-elles sur la pollinisation et, plus largement, sur la production agricole ?

 

Il est probable que la pollinisation soit de moins en moins efficace, mais nous manquons de mesures sur le long terme pour le prouver. C'est précisément l'un des domaines sur lesquels je travaille. Néanmoins, certaines études suggèrent que les rendements des espèces de plantes cultivées, qui dépendent fortement des pollinisateurs, ont diminué ces dernières décennies. Prenons l'exemple des amandiers : la quantité d'amandes produites par hectare diminue dans le monde en raison d'une pollinisation moins efficace. Cependant, la demande mondiale de ce produit reste constante voire augmente, ce qui pousse les cultivateurs à planter des surfaces plus importantes. Il existe même aujourd'hui des entreprises proposant des machines à polliniser ! Ces machines, sous forme de gros tracteurs, pulvérisent du pollen dans les champs. Ce cas des amandiers n'est pas unique. En Bourgogne, les producteurs de liqueur de cassis rencontrent de sérieux problèmes de production. L’écologue Marie-Charlotte Anstett a démontré que l'introduction de nombreux bourdons autour des plants de cassis multiplie par deux voire quatre la production de cassis, permettant aux agriculteurs de générer jusqu'à 15 000 euros de bénéfices supplémentaires par hectare.

 

Le déclin des insectes et celui du potentiel de la pollinisation ont également un impact sur notre alimentation. Un tiers du volume total de la production agricole et une proportion importante des vitamines essentielles à notre alimentation dépendent des pollinisateurs. Par exemple, 98 % de la production en vitamine C d'origine naturelle provient des plantes, telles que les agrumes, qui requièrent des insectes pollinisateurs.

 

Quelles solutions peut-on envisager pour mieux protéger les plantes, les pollinisateurs et, avec eux, notre agriculture ?

 

De façon générale, il faut laisser plus de place au vivant sauvage et à sa diversité. Cela passe bien sûr par un renforcement des espaces naturels protégés, mais aussi par des changements qui permettent aux espèces sauvages de cohabiter avec les humains et leurs activités.

 

Concernant l'agriculture, jusqu'à présent, la tendance était d'opter pour des champs comprenant uniquement l'espèce cultivée en utilisant des pesticides pour lutter contre les mauvaises herbes et les espèces dites « ravageurs des cultures ». Une solution possible pour éviter leur recours est de diversifier les aménagements en réintroduisant des haies, des petits bois, des mares et des prairies permanentes. En ce moment, par exemple dans le nord de la France, les agriculteurs ne peuvent pas se passer des pesticides, car il n'y a plus d'éléments naturels dans ces paysages agricoles qui permettent d’abriter des prédateurs naturels pour contrôler les ravageurs. Des propositions sont faites pour rendre compatible le retour de ces éléments naturels dans les paysages agricoles avec l’utilisation de machines. Certains imaginent des configurations avec des champs allongés et juste assez d'espace pour faire passer une moissonneuse-batteuse et des haies de chaque côté afin de conserver des rendements élevés en réduisant, voire en abandonnant les pesticides. Ce n’est pas un pur fantasme : des scénarios à l’échelle européenne ont montré que recourir à l’agroécologie serait viable pour notre agriculture. Concernant l'impact sur les espèces sauvages, les études actuelles laissent entrevoir des résultats positifs. Par exemple, dans des champs en agriculture biologique, sans pesticides ni engrais de synthèse, il y a 50 % d'individus en plus et 25 % à 30 % de diversité d'espèces sauvages supplémentaires.

 

Les champs ne sont pas les seuls espaces sur lesquels nous devons agir si nous voulons préserver la biodiversité. Les espaces urbains doivent être, eux aussi, aménagés en conséquence. Certaines initiatives telles que l'installation de ruches d'abeilles domestiques en ville ont été entreprises. Cela reste une bonne idée en soi, cependant ces abeilles ne trouvent pas toujours une alimentation suffisante dans les plantes ornementales des villes. Ces plantes ont souvent été modifiées par la sélection humaine et ne sont pas toujours riches en ressources. Certaines études ont également montré qu'une forte densité de ruches peut entraîner une compétition entre abeilles et pollinisateurs sauvages, privant les derniers de ressources alimentaires : il est donc important de renforcer la diversité en plantes sauvages y compris au cœur des villes.

 

Sur le plan collectif, nous devrons revoir nos normes en matière d'aménagement des espaces urbains. Par exemple, des plantes mal aimées comme les orties, souvent écartées des espaces verts, peuvent être bénéfiques pour de nombreux chenilles et papillons. Le lierre, fleurissant en automne lorsque les autres ressources se raréfient, peut être cultivé pour soutenir les abeilles, leur évitant d'être nourries en hiver si elles ont stocké suffisamment de miel provenant du lierre autour de leurs ruches.

 

Pensez-vous que la biodiversité soit suffisamment prise au sérieux dans les politiques actuelles ?

 

Étant donné les problématiques actuelles, il est nécessaire de dépasser l'image traditionnelle de l'interaction entre les plantes et les pollinisateurs. Les fleurs et les papillons, c’est mignon, oui. Mais il est crucial de comprendre que c'est un système complexe qui sert de fondations au monde dans lequel nous vivons : nous commençons seulement à en saisir les rouages et la complexité totale échappe encore à notre compréhension. Cela a des implications directes pour nous, les humains.

Il est possible que ce que nous considérons comme insignifiant soit en réalité très important et qu'à un certain seuil, ce système subisse une transformation radicale, avec des répercussions non seulement sur nos ressources alimentaires, mais également sur la qualité de notre environnement. En ce qui concerne la crise de la biodiversité, nous n'avons peut-être pas encore pris la pleine mesure du problème.

 

Propos recueillis par Emmanuelle Picaud

 

 

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Pollinisation sous-marine : la fable de l’algue et du crustacé | Pour la Science

Pollinisation sous-marine : la fable de l’algue et du crustacé | Pour la Science | EntomoScience | Scoop.it
Dans les océans, comment se reproduire lorsqu’on est immobile ? L’algue rouge gracilaire y parvient grâce à l’idotée, un petit crustacé qui transporte ses gamètes et assure sa fécondation.

 

Élisa Doré
07 octobre 2022|  POUR LA SCIENCE N° 540
 
"Au printemps, nombre de grains de pollen virevoltent au gré du vent. Si une partie déclenche éternuements et yeux rouges chez les individus allergiques, l’essentiel participera à la reproduction sexuée des plantes à fleur, ou angiospermes. En effet, pour se reproduire, les fleurs libèrent des grains de pollen destinés à rejoindre les ovules pour les féconder. Plusieurs cas de figure se présentent. Dans le plus simple, tout se passe dans la même fleur et l’on parle d’« autofécondation ». Dans d’autres, correspondant à 10 % des espèces d’angiospermes, le vent se charge de transporter le pollen d’une fleur à une autre. Enfin, dans l’écrasante majorité des cas, les animaux participent activement ou passivement au transport du pollen qui s’accroche sur les plumes, la fourrure ou encore sur les soies des insectes. Cette pollinisation, processus à l’origine de l’incroyable diversité des plantes à fleur, n’est pas l’apanage de ces dernières. Elle a en effet, plus tardivement, été mise en évidence chez d’autres groupes de végétaux terrestres comme les mousses et même en milieu marin chez des angiospermes aquatiques. Quid des algues ? Chez celles-ci, on a longtemps supposé que la rencontre entre gamètes mâles et femelles ne dépendait que des mouvements de l’eau. Pour la première fois, l’équipe menée par Myriam Valero, directrice de recherche au CNRS à la Station biologique de Roscoff, a révélé le rôle d’un petit crustacé marin, l’idotée (Idotea balthica), dans le succès reproducteur d’une algue rouge, la gracilaire (Gracilaria gracilis). Autrement dit, c’est la preuve, inédite, d’une pollinisation marine médiée par un animal chez une algue !"
(...)
 
 
[Image] Cette idotée est couverte de spermaties (en bleu). Ce crustacé a un rôle de pollinisateur pour une algue marine, la gracilaire.
Crédit : Sebastien Colin, Max Planck Institute for Biology, Tübingen, Germany / Station biologique de Roscoff, CNRS, SU, Roscoff, France
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