Des plantes carnivores capturent leurs proies grâce à une salive gluante

Urne de la plante carnivore Nepenthes rafflesiana, sur laquelle se tient une mouche dans une position périlleuse (Brunei, Bornéo). Le liquide digestif est contenu à l'intérieur de l'urne. Barre d'échelle : 1 cm. © Laurence Gaume-Vial, Yoël Forterre /CNRS (ce visuel est disponible auprès de la photothèque du CNRS – phototheque@cnrs-bellevue.fr)

Urne de la plante carnivore Nepenthes rafflesiana, sur laquelle se tient une mouche dans une position périlleuse (Brunei, Bornéo). Le liquide digestif est contenu à l'intérieur de l'urne. Barre d'échelle : 1 cm. © Laurence Gaume-Vial, Yoël Forterre /CNRS (ce visuel est disponible auprès de la photothèque du CNRS – phototheque@cnrs-bellevue.fr)

Les plantes à urnes Nepenthes, dont les feuilles forment des entonnoirs, sont des plantes carnivores largement répandues dans les forêts tropicales d’Asie. Jusqu’à présent, on pensait qu’elles capturaient leurs proies grâce à un simple piège passif. Deux chercheurs du CNRS ont montré que c’est la salive gluante de ces plantes qui cause la perte finale de leurs victimes. Ce fluide contenu à l’intérieur des urnes possède les caractéristiques viscoélastiques idéales pour empêcher la fuite des proies, même lorsque il est dilué par de fortes pluies. Ce résultat est publié dans la revue PLoS ONE du 21 novembre 20071.

Les plantes carnivores se sont adaptées aux sols pauvres dans lesquels elles poussent en piégeant et digérant des insectes et autres petits arthropodes. Parmi elles, les plantes à urnes du genre Nepenthes vivent dans les forêts tropicales d’Asie. Jusqu’à présent, le mécanisme de leur piège restait mal compris : on pensait que les insectes glissaient sur la paroi interne des urnes puis étaient digérés grâce au liquide qu’elles contiennent. Laurence Gaume, du laboratoire Botanique et bioinformatique de l’architecture des plantes (CNRS/Université Monpellier2), et Yoël Forterre, de l’Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (CNRS/Université Aix-Marseille), ont associé leur compétences en biologie des interactions plantes – insectes et en physique des fluides complexes pour montrer que le fluide digestif de Nepenthes rafflesiana joue en réalité un rôle crucial dans la capture des proies.

Les chercheurs ont filmé à la caméra rapide des mouches et des fourmis tentant de se débattre dans le liquide sécrété par la plante. Ils ont constaté que les mouches étaient rapidement recouvertes par le liquide et incapables de se déplacer, même lorsque le fluide était dilué à plus de 90 pour cent par de l’eau. Grâce à des mesures physiques sur le fluide, ils ont montré que ce phénomène provenait de la nature viscoélastique du fluide qui produit des filaments de fortes rétentions et ne laisse aucune chance aux insectes tombés dans l’urne. La forte viscoélasticité du fluide, même lorsqu’il est très dilué par les pluies, constitue un avantage important en zone tropicale.

Séquence d'une mouche tombée dans le liquide digestif mettant en évidence un filament viscoélastique attaché à sa patte. Intervalle de temps entre les images : 10 ms. Barre d'échelle : 3 mm. © Laurence Gaume-Vial, Yoël Forterre/CNRS (ce visuel est disponible auprès de la photothèque du CNRS – phototheque@cnrs-bellevue.fr)

Séquence d'une mouche tombée dans le liquide digestif mettant en évidence un filament viscoélastique attaché à sa patte. Intervalle de temps entre les images : 10 ms. Barre d'échelle : 3 mm. © Laurence Gaume-Vial, Yoël Forterre/CNRS (ce visuel est disponible auprès de la photothèque du CNRS – phototheque@cnrs-bellevue.fr)

Pour les insectes, ce fluide se comporte un peu comme du sable mouvant : plus ils se débattent, plus ils sont piégés. Sa consistance se rapproche du mucus ou de la salive qui, chez certains reptiles et amphibiens, remplit la même fonction de capture. La composition précise de ce fluide, unique dans le règne végétal, reste à déterminer : elle pourrait être à l’origine du développement de pesticides biocompatibles2.

Notes et références

  1. PLoS ONE du 21 novembre 2007 (www.plosone.org). Laurence Gaume, laboratoire Botanique et bioinformatique de l’architecture des plantes (CNRS/Université Monpellier2), Yoël Forterre, Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (CNRS/Université Aix-Marseille). []
  2. Source : CNRS []

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