Numéro |
Biologie Aujourd’hui
Volume 218, Numéro 3-4, 2024
|
|
---|---|---|
Page(s) | 129 - 140 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jbio/2024013 | |
Publié en ligne | 27 janvier 2025 |
Article
La signalisation multiforme des fleurs à destination des pollinisateurs
The many ways flowers send signals to pollinators
1
Institut d’Écologie et des Sciences de l’Environnement de Paris (iEES Paris), Paris, France
2
Sorbonne Université, 4 place Jussieu, 75005 Paris, France
* Auteur correspondant : yvan.kraepiel@sorbonne-universite.fr
Reçu :
11
Octobre
2024
Le succès évolutif des angiospermes, qui composent la très grande majorité de la flore terrestre à l’échelle planétaire, dépend très largement de leurs interactions avec les pollinisateurs puisque près de 90 % des plantes à fleur sont pollinisées par des animaux. Ces interactions sont basées, d’une part sur les ressources nutritives produites dans les fleurs sous forme de nectar et de pollen, apportant essentiellement sucres et protéines respectivement et, d’autre part, sur les signaux émis par les fleurs que les pollinisateurs apprennent à associer à la présence de ressources. Les signaux visuels permettent aux animaux de localiser les fleurs à relativement grande distance puis, une fois à proximité, d’identifier précisément les fleurs contenant les ressources recherchées et le lieu de leur stockage. Cette signalisation visuelle repose essentiellement sur les couleurs des pétales dont les nuances, quasiment infinies, sont dues principalement à la grande diversité des anthocyanes, pigments de nature flavonoïde, et aux caroténoïdes. L’apprentissage des pollinisateurs s’appuie également sur des signaux olfactifs complexes formés par l’association de composés organiques volatils, souvent de nature terpénique, lipidique et phénolique, produits au niveau de tissus spécialisés en surface des organes floraux. Certaines espèces d’angiospermes attirent les insectes pollinisateurs sans produire de nectar grâce à des signaux mimant ceux d’espèces nectarifères, les phéromones sexuelles d’insectes femelles ou les odeurs des sites de ponte de certains insectes. Elles s’affranchissent, grâce à ces signaux trompeurs, de la dépense énergétique inhérente à la production de ressources florales. Les rôles des couleurs et des odeurs des fleurs sont décrits et étudiés depuis plusieurs décennies, mais, plus récemment, ceux d’autres signaux émis par les fleurs dans les interactions entre les plantes et leurs pollinisateurs ont été également mis en évidence. Ainsi, l’écho produit par les organes floraux ou par des structures végétales associées aux fleurs permet l’écholocalisation des ressources florales de certaines plantes par des chauves-souris nectarivores. Enfin, des interactions électriques entre les fleurs et les insectes pollinisateurs participent aussi de façon significative à l’apprentissage des insectes et à l’efficacité de leur recherche de nourriture.
Abstract
The evolutionary success of angiosperms, which make up more than 95 percent of the world’s terrestrial flora, is largely based on their interactions with animal pollinators. Indeed, it is estimated that, on average, 87.5 percent of flowering plants are pollinated by animals. The majority are pollinated by insects, but birds, bats, rodents and even lizards can play a significant role in the pollination of some species. Pollinators visit flowers in search of nutritional resources such as nectar, which contains high concentrations of sugars to meet their energy needs, and the pollen itself, which is usually produced in large quantities and is their main source of amino acids, lipids and vitamins. The efficiency of pollination, i.e. the transfer of pollen from one flower to another of the same species, is based on specific signals emitted by the flowers of a given species, which pollinators learn to associate with the presence of floral rewards produced by that species. Animals locate flowers at relatively long distances thanks to global coloured patches, called floral display, produced by more or less grouped flowers or inflorescences. Once near or on the flower, pollinators use species-specific colour signals to identify exactly which flowers contain the resources they are looking for and where they are located. The almost infinite variety of these visual signals, mostly emitted by the petals, is based mainly on the numerous flavonoid pigments anthocyanins and carotenoids. Pollinators also learn from the complex olfactory signals produced by the mixture of volatile organic compounds. These molecules belong to three main chemical classes. Terpenoids are the most abundant, phenylpropanoids the second, and fatty acid-derived molecules the third, but some sulphurs, amines or aliphatic acids are also emitted by some species. Blends of volatiles are emitted from specialised tissues, named osmophores, located on the surface of floral organs as petals or nectaries. Some angiosperm species attract pollinating insects with deceptive flowers that don’t produce nectar. Some of these species mimic the colour, shape and scent of rewarding flowers that bloom sympatrically. Others, mainly in the orchid family, specifically attract the males of a bee species by mimicking the pheromone mixture of females in sexually deceptive flowers, resulting in pseudocopulation behaviour of pollinators. Brood site olfactive mimicry is another common strategy of deceptive flowers attracting more or less specifically pollinating flies and beetles. Thanks to these deceptive signals, deceptive flowers save the energy allocated to the production of floral rewards. The visual and olfactory signals emitted by flowers have been described and studied for many years, but other signals involved in the interaction between plants and their pollinators have been highlighted recently. For example, the echo reflected from floral organs or plant structures associated with flowers allows nectar-feeding bats to echolocate the floral resources of particular plants. Electrostatic interactions generated by differences in polarity between a positive insect, such as a bumblebee or a hoverfly, and a negative flower lead to movements of mechanosensory thoracic hairs and provide a signal indicating the absence of a previous visit to that flower and the putative presence of nectar in the flower. This electrical signal appeared to play a significant role in insect learning and foraging efficiency.
Mots clés : angiospermes / ressources florales / pollinisateurs / signaux olfactifs / signaux visuels
Key words: angiosperms / floral rewards / pollinators / olfactory signals / visual signals
© Société de Biologie, 2025
Les statistiques affichées correspondent au cumul d'une part des vues des résumés de l'article et d'autre part des vues et téléchargements de l'article plein-texte (PDF, Full-HTML, ePub... selon les formats disponibles) sur la platefome Vision4Press.
Les statistiques sont disponibles avec un délai de 48 à 96 heures et sont mises à jour quotidiennement en semaine.
Le chargement des statistiques peut être long.