Les scientifiques ont confirmé qu’une plante à fleurs originaire des montagnes du sud-ouest de la Chine est carnivore, confirmant ainsi une prédiction faite par Charles Darwin il y a plus de 150 ans.
L’espèce, Chandelier Saxifragapousse à des altitudes supérieures à 8 200 pieds (2 500 mètres) dans les montagnes Hengduan, qui relient les parties sud-est du plateau tibétain au plateau Yunnan-Guizhou.
La plante a des tiges et des branches couvertes de poils collants qui peuvent piéger de petits insectes, principalement des moucherons non piqueurs. Cependant, les scientifiques ne savaient pas si ces insectes étaient ingérés par la plante. Dans une nouvelle étude, des chercheurs ont montré que S. candélabre peut digérer et absorber les nutriments des insectes après les avoir capturés, ce qui prouve que la plante est carnivore. Les scientifiques ont publié leurs résultats mardi 4 août dans la revue Communications naturelles.
Il s’agit du premier cas démontré de carnivorie dans le groupe des plantes saxifrages, a déclaré le co-auteur de l’étude. Douglas Soltisprofesseur distingué de biologie au Musée d’histoire naturelle de Floride.
D’autres plantes carnivores poussent généralement dans des sols humides et marécageux, mais S. candélabre se trouve dans les zones alpines sèches, a déclaré Soltis à Live Science dans un e-mail. « Ce sont tous des sols pauvres en nitrates – c’est pourquoi cette habitude carnivore a évolué à plusieurs reprises » pour compléter les plantes en nutriments vitaux, a-t-il déclaré.
En 1875, Darwin a émis l’hypothèse que deux espèces étroitement liées à S. candélabre qui ont aussi des poils collants – S. rotundifolia et S. umbrosa — peuvent être carnivores, en raison de leur capacité à attraper des insectes. Mais le naturaliste du XIXe siècle n’a pas pu démontrer que les plantes digéraient leurs proies ou réutilisaient les nutriments contenus dans les tissus des insectes – deux conditions essentielles pour confirmer le caractère carnivore des plantes. Sans ces conditions, une espèce est considérée simplement comme « protocarnivore », ce qui signifie qu’elle attrape et tue des insectes ou d’autres petits animaux mais ne les digère ni ne les absorbe, selon l’étude.
« Bien qu’elle n’ait pas été testée à l’époque, l’hypothèse de Darwin a été une source d’inspiration importante pour notre étude », co-auteur de l’étude. Accrochez le soleilun chercheur de l’Institut de botanique de Kunming de l’Académie chinoise des sciences, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Les chercheurs ont effectué des observations sur le terrain et des relevés d’herbier de S. candélabrequi a révélé que les plantes matures avec des branches plus nombreuses et plus longues contenaient en moyenne 71 insectes piégés. Lors des études dans les herbiers, l’équipe a découvert que 43 spécimens sur 45 avaient capturé des insectes, ce qui suggère que le piégeage des insectes est un phénomène répandu chez cette espèce.
Ensuite, les auteurs de l’étude ont montré que S. candélabre possède de la phosphatase, une enzyme digestive que l’on trouve couramment dans les plantes carnivores. Pour ce faire, ils ont marqué les enzymes phosphatases avec des molécules fluorescentes pour les visualiser sous un microscope spécialisé, une technique connue sous le nom de marquage par fluorescence.
Pour déterminer si S. candélabre digère et absorbe les nutriments des insectes, les chercheurs ont étiqueté les mouches des fruits avec une forme stable d’azote avant de les donner aux plantes. Cela a conduit à une augmentation marquée de l’azote stable dans S. candélabre et chez une espèce carnivore différente et connue, que l’équipe a utilisée comme groupe témoin. En revanche, une plante non carnivore formant un deuxième groupe témoin n’a pas montré d’augmentation de l’azote stable, ce qui indique que S. candélabre est carnivore.
Finalement, les chercheurs ont effectué une analyse génétique qui a révélé que S. candélabre possède des gènes communs avec les plantes carnivores connues qui sont liés à l’attraction des proies, à la digestion et à l’absorption des nutriments. Ensemble, les résultats ont montré que S. candélabre a développé des traits carnivores pour faire face à son environnement pauvre en nutriments, adaptant ses poils – qui étaient initialement utilisés pour la défense des herbivores – en pièges à insectes, selon l’étude.
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Des insectes plus gros, qui S. candélabre nécessaires à la pollinisation, restent rarement collés aux poils, ont noté les chercheurs dans l’étude, suggérant que l’espèce a parfaitement équilibré ses besoins grâce à évolution.
Autre Saxifrage les espèces et les plantes appartenant à la même lignée pourraient également se révéler carnivores.
« De nombreux membres des Saxifragaceae, qui comprennent des genres autres que Saxifrageont des poils glandulaires collants et sont souvent couverts d’insectes », a déclaré Soltis. « Je ne serais pas surpris si d’autres membres de la famille étaient également carnivores – comme Darwin l’avait prédit. »
L’étude élargit la portée de la recherche sur les plantes carnivores, a déclaré Sun. « Le carnivore pourrait donc être beaucoup plus répandu parmi les plantes à fleurs qu’on ne le pensait auparavant », a-t-il déclaré.
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