L'étude récente a utilisé une base de données de plus de 2 900 espèces d'orchidées pour mettre en évidence leurs stratégies de pollinisation diverses et spécialisées, y compris une forte dépendance à la tromperie. Bien que les orchidées aient apporté d’énormes contributions à la compréhension des adaptations florales, il reste encore beaucoup à découvrir, notamment sur les espèces d’orchidées provenant de régions sous-représentées.

Une étude récente publiée dans le Botanical Journal of the Linnean Society a utilisé une base de données pour mettre en évidence la surprenante diversité des stratégies de pollinisation spécialisées que possèdent les orchidées, qui varient à travers le monde.

Une base de données récemment publiée sur plus de 2 900 espèces d’orchidées détaille leur identité de pollinisateurs et la manière dont elles attirent les pollinisateurs. Il est important de noter que la base de données révèle des modèles de biologie de la reproduction selon les habitats, les emplacements géographiques et les taxonomies.

"À partir de ces données, nous avons identifié des tendances générales et des lacunes dans les connaissances qui limitent notre compréhension de la biologie des orchidées à l'échelle mondiale", a déclaré le Dr Phillips.

Charles Darwin utilisait les orchidées pour étudier l'évolution. Il pensait que les fleurs délicates des orchidées étaient une adaptation qui augmentait la probabilité de transfert de pollen entre les plantes, améliorant ainsi l'adaptabilité des générations futures.

"Les orchidées ont été à l'avant-garde de la compréhension des adaptations des fleurs aux pollinisateurs en raison de leurs caractéristiques inhabituelles et de leurs stratégies d'attraction de pollinisation souvent non conventionnelles", a déclaré le Dr Phillips.

En fait, Darwin avait prédit que l'orchidée de Madagascar Angraecumsesquipedale (avec des épines nectarifères pouvant atteindre 40 centimètres de long) serait pollinisée par un papillon tout aussi long et bizarre au long nez.

Un document de recherche dirigé par le Dr James Ackerman de l'Université de Porto Rico a utilisé une nouvelle base de données pour découvrir que plus de 75 % des espèces d'orchidées dépendent des pollinisateurs pour leur reproduction. Il est intéressant de noter que près de la moitié des orchidées étudiées n’offraient aucune récompense aux animaux en visite : elles utilisaient plutôt la tromperie pour attirer les pollinisateurs.

Comme beaucoup d’orchidées, Caladenia barbarossa est pollinisée par un seul type d’insecte. Ici, la pollinisation s'effectue via des guêpes mâles, qui attirent les fleurs en imitant les phéromones sexuelles de la guêpe. Sur cette photo, une guêpe mâle cueille et dépose du pollen tout en essayant de s'accoupler avec une fleur. Source de l'image : Dr Ryan Phillips, Université de La Trobe

Qu’elles vivent dans les forêts tropicales du Costa Rica ou dans les prairies montagneuses d’Afrique du Sud, les orchidées ont tendance à se spécialiser dans une seule espèce de pollinisateur primaire, mais cette tendance est encore plus prononcée chez celles qui utilisent la tromperie.

"Se concentrer sur une seule espèce de pollinisateurs rend de nombreuses orchidées particulièrement vulnérables aux menaces anthropiques, notamment au changement climatique. À mesure que les pollinisateurs disparaissent, nous perdrons également ces espèces d'orchidées dépendantes des pollinisateurs", a déclaré le Dr Nushka Wright, co-auteur de l'étude.

La stratégie de pollinisation développée par les orchidées se lit comme un thriller policier. En fait, l'Australie est le centre mondial de pollinisation par imitation sexuelle, avec une gamme de groupes d'insectes différents, des guêpes aux abeilles en passant par les moucherons, trompés par cette ruse élaborée.

En Afrique du Sud, les orchidées imitent les charognes ; à la Réunion, les orchidées imitent les fruits de la forêt tropicale ; et au Brésil, les orchidées imitent l'odeur des pucerons, tout cela dans le but de tromper les pollinisateurs. De manière plus romantique, sous les tropiques américains, plus de 100 orchidées parfument certaines abeilles, qui les récoltent et les déposent en bouquets de parade nuptiale.

En Australie, il existe même une orchidée sexuellement trompeuse appelée "Cladenia barbarella" - Latin pour "moustache" (faisant référence à la fleur) et également une référence au personnage de bande dessinée du même nom, connu pour son exploitation sexuelle.

Le Dr Phillips a déclaré qu'une découverte surprenante de la base de données était que "une des caractéristiques de la famille des orchidées est la grande proportion d'espèces qui utilisent la tromperie pour attirer les pollinisateurs en tirant parti de leurs capacités sensorielles par le biais d'une stimulation chimique, visuelle ou tactile, souvent en combinaison".

Les orchidées présentent deux formes principales de tromperie. Le premier est l’usurpation d’aliments, où une orchidée ressemble ou sent un certain aliment pour attirer les pollinisateurs. La deuxième forme de pollinisation trompeuse est la tromperie sexuelle, dans laquelle les pollinisateurs mâles sont attirés vers des fleurs qui fournissent des signaux visuels, tactiles et/ou olfactifs provenant d'insectes femelles.

Le Dr Phillips a déclaré : « Le signal d'une fleur peut être si convaincant que les insectes tentent de s'accoupler avec elle. J'ai même vu des guêpes voler par la fenêtre d'une voiture aux feux de circulation et commencer à faire des choses indescriptibles au spécimen d'orchidée sur le siège avant.

Cette stratégie est loin d’être rare et est désormais utilisée par 20 genres d’orchidées à travers le monde, dont plus de 100 espèces d’orchidées.

Le troisième type de tromperie à ce jour est connu sous le nom de « tromperie de ponte », qui imite généralement la nourriture des larves, comme les champignons, les excréments et les charognes, pour attirer les mouches femelles qui recherchent de la nourriture pour pondre leurs œufs.

En termes de recherche scientifique, la couverture de la diversité des orchidées en Australasie et en Afrique est respectivement de 15 % et 20 %, tandis que la couverture de la diversité des orchidées en Asie tempérée, en Asie tropicale et en Amérique du Sud est bien inférieure.

Environ 76 % des espèces d'orchidées dépendent entièrement des pollinisateurs pour leur reproduction. Les systèmes de pollinisation hautement spécialisés sont courants, environ 55 % des orchidées étudiées n'ayant qu'un seul pollinisateur connu.

54 % des espèces d'orchidées offrent des récompenses aux pollinisateurs, dont environ la moitié (51 %) produisent du nectar. Les orchidées pollinisées par des insectes odoriférants représentent 24 % des espèces récompensées, tandis que les orchidées produisant de l'huile florale représentent environ 15 %. Les 10 % restants sont des espèces qui fournissent des trichomes (se nourrissent de trichomes, faux pollen), de la résine, du pollen ou des sites de couchage.

La tromperie, y compris la tromperie alimentaire, la tromperie sur les lieux de frai et la tromperie sexuelle, a été enregistrée chez 46 % des espèces de la base de données. La tromperie alimentaire est la méthode de tromperie la plus courante, représentant 60 % des espèces trompeuses. La tromperie sexuelle représentait 38 % des enregistrements de pollinisation trompeuse et s'est produite dans 20 genres d'orchidées.

Les guêpes et les abeilles sont les pollinisateurs les plus courants, suivies de près par les mouches et les moustiques.

Les auteurs préviennent qu’il reste encore beaucoup à faire en matière de collecte de données. "Bien qu'elle contienne plus de 2 900 espèces, notre base de données couvre moins de 10 % de la famille des orchidées. Bien que les régions tropicales d'Afrique, d'Amérique du Sud et d'Asie soient des centres de diversité d'orchidées, elles sont nettement sous-représentées dans les études de pollinisation des orchidées, en particulier parmi les orchidées épiphytes", a déclaré le Dr Phillips.

"La recherche sur la pollinisation des orchidées offre d'énormes opportunités pour découvrir de nouvelles stratégies de pollinisation et comprendre les adaptations des plantes à fleurs pour attirer les pollinisateurs. Les tropiques représentent le plus grand territoire inconnu en biologie des orchidées, et bon nombre des orchidées australiennes les plus connues n'ont pas été étudiées en détail. Outre l'intérêt scientifique, cela a des implications pratiques importantes pour la conservation, car de nombreuses espèces d'orchidées dépendent d'une espèce de pollinisateur primaire pour rester en vie.