Société d'Histoire Naturelle du Pays de Montbéliard - 1/9 - Sortie "Les armes secrètes des végétaux" – 2 mai 2015

"Les armes secrètes des végétaux" au belvédère de Champvermol à Mandeure

(25)

Samedi 2 mai 2015

Au travers d’une promenade le long du sentier des belvédères de Champvermol à Mandeure (25), les observations botaniques portent sur les différentes stratégies de défense des végétaux face aux agressions dont ils peuvent faire l’objet.

Cette sortie fait partie des Rendez-vous 1, 2, 3 Nature de Pays de Montbéliard Agglomération. Compte rendu par Jean-Claude Vadam.

I – Rappel de la place des végétaux dans la chaîne alimentaire

Grâce à la présence de chlorophylle, les plantes vertes captent l’énergie lumineuse et combinent le dioxyde de carbone (CO2) de l’air à l’eau (H2O) puisée dans le sol pour synthétiser de la matière organique :

- cellulose pour édifier leurs structures et - amidon pour stocker des réserves. Ce sont des producteurs qui fourniront les aliments aux herbivores (consommateurs primaires).

II – Défenses face aux prédateurs

2.1 – Les protections mécaniques Par leur type biologique et l’acquisition d’organes spécialisés, les plantes s’adaptent à la prédation

alimentaire :

- plantes en rosette (hémicryptophytes), moins accessibles à la dent du consommateur (ex. pâquerette, pissenlit, plantains). Les plantains sont par ailleurs adaptés physiologiquement au piétinement,

Pâquerette (Bellis perennis).

- feuilles coupantes, grâce à la formation de cristaux de silice sur leurs bords qui deviennent tranchants (diverses cypéracées et poacées),

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Laîche glauque (Carex flacca).

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- revêtement sur les tiges et les feuilles de poils raides, pour éviter la consommation par les

gastéropodes (ex. diverses boraginacées, dipsacacées, scrofulariacées, primulacées…),

Poils épidermiques (2).

Tige pileuse de knautie (Knautia). Vipérine (Echium). Molène (Versbascum).

- formation d’aiguillons, productions épidermiques vulnérantes sur les feuilles et les tiges (ex. cirses, chardons, églantiers, robiniers,…) ou sur les bractées florales (carlines,…).

Aiguillons sur bractées de cirse (Cirsium oleraceum). Aiguillons sur tige d’églantier (Rosa canina).

- transformations d’extrémités de rameaux, de marges foliaires, en épines, où à la différence des aiguillons, les vaisseaux conducteurs participent à la réalisation de l’appareil vulnérant (ex. prunellier, aubépines, …).

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Épine du prunellier (Prunus spinosa) (3). Épines foliaires sur houx (Ilex aquifolium).

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Cependant, si ces procédés sont efficaces face aux gros herbivores, la protection est sans effet contre les attaques de la plupart des insectes.

2.2 – les armes chimiques Certaines plantes élaborent des principes chimiques répulsifs qui les font délaisser des herbivores

(refus), mais cette protection n’est pas générale, elle est surtout fonction du prédateur :

- plantes urticantes (ex. orties) qui présentent des ampoules fragiles dont la rupture libère de l’acide formique, de l’histamine, de l’acétyl-choline, de la sérotonine…),

Touffe d’ortie (Urtica dioca). Détail du poil urticant (5).

- plantes irritantes (écorce répulsive des cornouillers, production de raphides d’oxalate de calcium dans les vacuoles des cellules de feuilles de l’Orchis mâle,

Feuilles d’orchis mâle (Orchis mascula). Cristaux aciculaires (raphides) des cellules foliaires (2).

- saveur acide à la consommation (cristaux d’acide oxalique chez les patiences, les oxalides, …) ou amer (tanins, gommes, résines).

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Chez la chélidoine et les euphorbes se réalisent des éléments anatomiques (laticifères) dans lesquels s’accumulent des substances étrangères au métabolisme général, latex (substances diverses d’aspect laiteux), essences et résines (alcools, esters, aldéhydes, cétones), gommes et mucilages (oléorésine, térébentine, myrrhe, encens…).

Chelidoine (Chelidonium majus). Euphorbe (Euphorbia amygdaloides).

Coupe transversale de tige d’euphorbe et localisation des laticifères dans le parenchyme cortical (5). Ces composés se localisent dans des poils épidermiques, dans des poches ou des canaux secréteurs,

- toxicité (plantes médicinales) par leur teneur en alcaloïdes. Parmi les plantes les plus toxiques observées, citons l’Aconit tue-loup (Aconitum vulparia) qui renferme de l’aconitine et les renonculacées (Anemone nemorosa, Helleborus foetidus, Ranunculus div. sp.) qui contiennent des cardiotoniques, des saponosides, tout comme l’Arum maculatum (conicine). Le Sceau de Salomon multiflore a des propriétés vomitives, l’Asaret d’Europe produit une huile camphrée, le Lierre grimpant renferme des saponosides terpéniques…

Cette énumération est loin d’être exhaustive : des fougères (Polypodium interjectum) produisent de

l’acide filicinique…

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Parmi les plantes toxiques

Renoncule âcre (Ranunculus acris). Arum tacheté (Arum maculatum). Sceau de Salomon multiflore (Polygonatum multiflorum).

Asaret d’Europe (Asarum europaeum). Lierre commun (Hedera helix).

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Photo Catherine BARBIER

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Aconit tue-loup (Aconitum vulparia). Anémone sylvie (Anemone nemorosa). Éllébore fétide (Helleborus foetidus).

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À la lumière de ces quelques exemples, une grande prudence s’impose et une bonne connaissance botanique s’avère nécessaire avant de recueillir tout ou partie de plantes sauvages pour réaliser une cuisine (dite naturelle), souvent mise en avant par une gastronomie très "tendance".

2.3 – Les défenses passives Les réserves nutritionnelles accumulées par les végétaux sont habituellement dissimulées dans des

organes végétaux (bulbes, rhizomes, tubercules).

III – Lutte contre les parasites

La prédation des insectes et des nématodes est minimisée par la formation de galles ou cécidies : le végétal produit un corps nouveau qui abrite et nourrit les larves ou les parasites. C’est la "part du feu", la consommation de cette galle évite la destruction d’organes essentiels à la survie de la plante (ex. Pediaspis aceris, sur les feuilles d’érables, divers Andriscus sur les jeunes rameaux et les feuilles des chênes, …).

Galle sur chêne, agent cécidogène : Hyménoptère cynipidé (4). Dans le parasitisme entre plantes à fleurs dont les représentants appartiennent surtout à la famille des

loranthacées, l’écorce épaisse (liège) des chênes et la production de tanins rendent difficile la fixation du gui (hémiparasite) sur cette essence, d’où son importance dans la mythologie celtique ; tandis que l’écorce plus mince des rosacées (pommiers) est très facilement attaquée.

Remarque : les cuscutes se fixent spécifiquement sur diverses plantes (fabacées, éricacées,

urticacées,…).

IV – Compétition entre végétaux

Celle-ci s’exerce dans la conquête du territoire par la plante. Elle fait appel à l’émission dans le sol de substances télétoxiques racinaires inhibitrices de la germination et du développement de plantes appartenant à une autre espèce. Il s’agit d’un phénomène allélopathique qui favorise un végétal au détriment des autres et qui réalise de vastes populations (faciès) au niveau de la couverture végétal (ex. les renouées, les épervières, les mercuriales).

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Éperviève (Hieracium pilosella).

Les substances mises en jeu ne sont pas toujours identifiées, elles peuvent parfois devenir

autotoxiques (germination des résineux alternativement sapin / épicéa).

V – Lutte contre les agents microbiens et fongiques

Les phanérogames sont parfois victimes d’attaques fongiques [ex. une rouille (Puccinia) provoque une castration parasitaire chez l’Anémone sylvie, une autre rouille (Uromyces) induit des anomalies de croissance et une stérilité sur diverses euphorbes].

Rouille parasitant Euphorbia flavicoma subsp. verrucosa. Ces atteintes sont généralement limitées. Des travaux récents portent sur les mécanismes génétiques de défense des plantes contre les maladies

microbiennes et fongiques. Ces moyens de lutte d’ordre métabolique se déroulent en trois phases :

- reconnaissance de l’agent pathogène, - activation et transmission de signaux d’alerte, - expression de moyens de défense (en particulier, production d’antibiotiques végétaux, les

phytoalexines…). La cellule modifie sa structure et induit la synthèse de protéines spécifiques provoquant la

dégradation de l’agent pathogène.

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La réaction immunitaire s’accompagne parfois d’un accroissement de la résistance des parois cellulaires aux enzymes microbiennes (barrage limitant l’étendue des nécroses).

Cependant, certains pathogènes (ex. Chalara fraxinea, responsable du flétrissement du frêne) sont la cause de redoutables épidémies, car peu d’arbres paraissent montrer une résistance à la maladie.

Cette résistance des plantes aux infections est d’origine génétique n’est pas sans rappeler les réactions immunitaires observées dans le règne animal.

Sources bibliographiques

1 - BACH D., MASCRÉ M. & DEYSSON G., 1963. Organisation et classification des plantes vasculaires. Sedes, Paris 345 p.

2 - BOULLARD B., 1990. Guerre et paix dans le règne végétal. Ellipses, 336 p. 3 - COSTE H., 1937. Flore descriptive et illustrée de la France, de la Corse et des contrées limitrophes,

TII, 623 p. 4 - DAUPHIN P. & ANIOTSBEHERE J.-C., 1997. Les galles de France. Mém. Soc. Linnéenne de Bordeaux,

382 p. 5 - DEYSSON G., 1954. Eléments d’anatomie des plantes vasculaires. Sedes, Paris 266 p. 6 - KAUFFMANN S., DOREY S. & FRITIG B., 2000. Les strategies de défenses in "De la graine à la plante",

dossier pour la science h.s. : 116-121.

Panorama sur le fossé d’effrondrement de Mathay depuis le belvédère de Mandeure.

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VI – Les participants

Prénom, Nom Société

Claude ANTONY Société d’Histoire Naturelle du Pays de Montbéliard Alain BARTHOLEMOT SHNPM Estelle BEAUCHAUD 25490 Dampierre-les-Bois Guy CHARCOSSET 25600 Vieux-Charmont Béatrice DELIERE 25200 Montbéliard Michèle ESCHEVINS SHNPM Marie-Claire GOTTARDI SHNPM Jacqueline GRIFFON Pays de Montbéliard Agglomération Aurélien LAPIERRE 25310 Hérimoncourt Raymond LINDAUER Guy RISTORI SHNPM Chantal & Jean-Claude TERREAUX 25420 Dampierre-sur-le-Doubs Jean-Claude VADAM SHNPM

Les participants au départ de la sortie.

Société d'Histoire Naturelle du Pays de Montbéliard - 4, rue d’Audincourt - 25230 SELONCOURT - Téléphone : 03.81.37.35.24 ISSN - 0755 - 2491

Sortie "Les armes secrètes des végétaux" - 2 mai 2015

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