Comment la dionée piège-t-elle les insectes ?

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Le piège-à-mouches Vénus, c’est le nom qu’on donne aussi à la dionée, est une plante carnivore d’une exceptionnelle sophistication. C’est la plante réagissant le plus rapidement à un stimulus mécanique externe. Il y a la sensitive, cette plante rampante couverte d’épines dont les feuilles réagissent au moindre effleurement qu’on appelle le mimosa pudique (Mimosa pudica) et qu’on trouve chez les marchands de fleurs uniquement pour cette faculté de mouvement rapide des feuilles. Mais la dionée (Dionaea muscipulata) bat tous les records de rapidité de mouvement de son piège à insectes constitué de deux lobes hérissés sur leur pourtour d’épines et sur leur surface de récepteurs en forme de petits poils.

Mais quel est le secret de cette plante qui peut vivre sur des sols très pauvres en nutriments et a donc pour cette raison mis au point ce piège à insectes d’une efficacité redoutable pour améliorer sa nourriture. C’est à la réponse à cette question que s’est consacrée une équipe de biologistes de l’Université de Würzburg en Allemagne.

La dionée a mis au point un système de détection très sophistiqué des insectes attirés par la couleur et l’odeur de ces étranges feuilles qu’ils peuvent confondre avec un fruit. Les quelques cils parsemant la surface de ces feuilles très spécialisées reconnaissent une première vibration et envoient cette information à la feuille sous forme d’une impulsion électrique. Si une autre vibration intervient dans les quelques secondes suivantes, alors la plante reconnaît qu’il s’agit d’un insecte et qu’il est temps de réagir pour le piéger et ensuite le digérer avec une sorte de suc digestif qui n’a rien à envier à notre suc gastrique. Ces impulsions électriques répétées déclenchent en effet non seulement la fermeture rapide, quelques secondes seulement, des deux lobes sur eux-mêmes mais également l’excrétion des enzymes digestifs dont de la chitinase qui va dissoudre la carapace et les ailes des insectes pour le plus grand bénéfice de la plante.

Le processus de ce piégeage est complexe car il fait appel à une stimulation électrique résultant d’un transport très rapide d’ions sodium initié par les cils sensibles aux vibrations et la cascade physiologique suivante est également sous la dépendance de ce signal électrique à condition qu’il se répète au moins une deuxième fois dans les 15 à 20 secondes suivantes. La plante a ainsi mis au point un système lui permettant d’économiser de l’énergie : elle ne réagit pas à une fausse alerte ! La deuxième stimulation vibratoire entraine également la production d’acide jasmonique, un moyen de défense commun à beaucoup de plantes. Quand l’insecte est piégé, il continue à se débattre et les cils (sombres sur fond rouge, voir l’illustration tirée de Wikipedia) continuent à émettre des signaux électriques durant plus d’une heure.

Cette stimulation électrique prolongée induit à son tour l’expression d’une multiplicité de gènes dont ceux codant pour les enzymes de digestion.

L’insecte piégé et lentement digéré va permettre à cette plante très spéciale de reconstituer son énergie et son stock de sodium et se préparer à une autre capture … Les curieux peuvent lire l’article cité en référence en accès libre.

Source : http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.11.057

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