De nombreux animaux dépendent du cycle lunaire pour une multitude de raisons, de la communication à la navigation. Les chercheurs ont maintenant trouvé la première plante connue qui ne se reproduit qu'à la lumière de la pleine lune. Les chercheurs rapportent cette semaine dans Biology Letters que cette plante représente peut-être le seul exemple survivant d’un système de pollinisation ancien et foisonnant.
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En regardant Ephedra foeminiea à la lumière du jour , la plante ne ressemble plus à un enchevêtrement sans prétention de branches vert terne. « Ephedra foeminea est un grand arbuste brouillé, plutôt moche en fait», déclare Catarina Rydin, botaniste à l'université de Stockholm et l'un des chercheurs à l'origine de cette découverte, dans un courrier électronique. L'arbuste est suspendu à une falaise ou accroché à un olivier dans l'est de la Méditerranée. Ses feuilles sont si petites que certains l'appellent l' éphédra sans feuilles. Mais lorsque l’arbuste est prêt à se reproduire, E. foeminiea se comporte comme une sorte d’arbuste se transformant en une masse fertile de cônes rouge et jaune vifs.
Rydin et sa doctorante, Kristina Bolinder, enquêtaient sur cet arbuste en raison de sa longue histoire évolutive. Les parents d’Ephedra, apparus il ya environ 130 millions d’années au début du Crétacé, servaient probablement de nourriture pour les dinosaures. Comme d'autres plantes du même genre, les plantes d' éphédra n'ont pas de fleurs et sécrètent plutôt des gouttelettes de liquide chargé de pollen de leurs cônes. Certaines espèces laissent tomber le bac à vent entre les cônes, mais le liquide est également riche en sucre, ce qui attire les insectes.
Rydin soupçonne Ephedra d' avoir pu se sauver de l'extinction en passant d'un système principalement pollinisé par des insectes à un système dépendant du vent, en se basant sur les observations qu'elle a faites dans les archives fossiles. "Historiquement, les changements climatiques se sont produits de manière répétée, notamment après l'impact de la météorite il y a 65 millions d'années, et la pollinisation par le vent aurait pu être une méthode plus sûre pour assurer la reproduction pendant de telles périodes", a-t-elle déclaré. "Il est donc possible que les espèces d' éphédra pollinisées par des insectes courent un plus grand risque de disparaître."
Pour mieux comprendre les plantes et leur évolution, les deux chercheurs se sont rendus en Grèce, où ils se sont rués sur les rochers pour compter les insectes et surveiller les gouttelettes de pollen. Ils avaient déjà déterminé que E. distachya, l’un des proches parents d’ E. Foeminea, envoyait son pollen dans le vent - une découverte qui correspond à la plupart des autres chercheurs d’espèces de l’ éphédra a pris le temps de l’étudier. Cependant, les méthodes de pollinisation d’ E. Foeminiea restaient plus difficiles à cerner . Même après l’apparition de ses cônes, ils ont refusé de s’ouvrir, et les suspects habituels parmi les insectes pollinisateurs semblaient indifférents.
Kristina Bolinder se tient à côté d'un buisson d' E. Foeminea, après avoir passé la nuit blanche à observer les plantes. Photo: Katarina Rydin Un soir, devant un dîner grec, les deux hommes ont commencé à méditer sur quelque chose qu'ils avaient lu récemment sur les insectes nocturnes utilisant la Lune pour naviguer. Soudain, vraisemblablement avec l’aide de vin, une idée s'imposa: la pollinisation de E. foeminiea pouvait-elle être liée au cycle lunaire? «Cela a commencé comme une blague ce soir-là, je devrais dire», dit Rydin.
Pourtant, la blague semblait suffisamment plausible pour que Bolinder et elle décident d’enquêter. Ils attendaient avec impatience leur passage sur le terrain, se renseignant sur la pollinisation nocturne et comptant les nuits jusqu'à la pleine lune de juillet. Lors de cette soirée tant attendue, les chercheurs se sont positionnés de manière stratégique dans un champ ouvert d' E. Foeminiea et ont attendu. Alors que la lune se levait dans le ciel sans nuages, sa douce lueur révélait des gouttelettes de pollen, qui scintillaient et brillaient sur les cônes aux couleurs vives. "Nous pouvons être partial, " dit Rydin, "mais nous l'avons trouvé très beau."
Alors que la plupart des plantes à floraison nocturne ont des fleurs blanches pour aider les pollinisateurs à les trouver dans le noir, les cônes de E. foeminiea sont rouges et jaunes et n’émettent aucune odeur perceptible. «Il nous est apparu clairement que le scintillement est probablement le moyen d'attraction nocturne que nous avions recherché mais que nous n'avions pas trouvé auparavant», déclare Rydin. Cette exposition sert probablement de balise de repérage pour les insectes, y compris les mouches et les papillons nocturnes observés se posant sur E. foeminiea ce soir-là.
Bien que la lumière de la demi-lune suffise probablement pour éclairer le pollen, la pleine lune seule reste levée toute la nuit. Les chercheurs pensent donc qu'E. Foeminiea optimise son efficacité. «Ce n’est qu’à la pleine lune que les insectes peuvent naviguer pendant toute la nuit», explique Rydin.
Jusqu'à présent, les chercheurs ne disposent que de cet affichage spectaculaire, étayé par une dispersion de données historiques qui semble corroborer cette tendance. Quelques gouttes de pollen sont effectivement apparues pendant les pleines lunes des mois d’août et de septembre, mais il y avait beaucoup moins de cônes, ce qui suggère que E. foeminiea, comme ses parents, culmine en été. En tant que tel, de nombreux mystères demeurent. Par exemple, comment les plantes "savent-elles" que la pleine lune d'été est levée? Les chercheurs soulignent que les plantes sont suffisamment sensibles à la lumière pour que la lune puisse compter, et elles peuvent détecter la gravité, ce qui leur permet de réagir aux changements de la force de la marée de la lune. Mais vraiment, admet Rydin, "nous n’avons aucune idée, c’est une question d’avenir."
Les chercheurs sont également curieux et préoccupés par une autre observation. Contrairement à E. distachya, pollinisé par le vent, les plantes de E. foeminiea poussent principalement à une certaine distance des villes et villages grecs. Rydin et Bolinder se demandent si E. foeminiea pourrait avoir des effets néfastes en raison de la pollution lumineuse. Et le changement climatique pourrait être une menace encore plus grande. Si les conditions météorologiques changeantes commençaient à obstruer le ciel d'été normalement dégagé avec des couches de nuages, dit Rydin, cette tournure des événements "serait probablement désastreuse pour E. foeminiea ."
