coévolution et pollinisation

la coévolution des plantes à fleurs et de leurs pollinisateurs Animaux présente l’un des exemples les plus frappants d’adaptation et de spécialisation de la nature. Il démontre également comment l’interaction entre deux groupes d’organismes peut être une source de diversité biologique.

Les plantes à fleurs s’adaptent à leurs pollinisateurs, qui s’adaptent à leur tour aux plantes. Chacun des organismes participants présente ainsi une « cible mobile » évolutive., La relation entre ces taxons distants est symbiotique au sens large qui caractérise la vie et qui donne lieu au haut degré de complexité et de diversité que nous percevons dans la nature.

Si la règle dans la nature est « tout ce qui fonctionne », nos observations sont que beaucoup de choses fonctionnent, et que ce qui fonctionne ne cesse de changer. Notre compréhension est que chaque espèce évolue à son propre avantage; dans la coévolution, ces deux intérêts personnels entrent en collision, et des choses remarquables se produisent.,

abeilles

Par exemple, les abeilles semblent être particulièrement aptes à percevoir la symétrie bilatérale et les couleurs bleu et jaune, et à manipuler les parties des fleurs. Ainsi les plantes pollinisées par les abeilles sont soumises à une forte pression sélective favorisant la symétrie bilatérale et ces couleurs.

à leur tour, les fleurs exercent une pression sur les abeilles, favorisant la pilosité, la forme du corps et le comportement qui transfèrent efficacement le pollen. La spécialisation qui en résulte peut favoriser une tendance vers une relation exclusive, ce qui peut être bénéfique pour chaque participant.,

la plante gagne la constance de l’abeille, qui se concentre sur les espèces particulières et facilite la pollinisation de fleurs spécialisées largement espacées. L’abeille obtient un accès exclusif au nectar. La spécialisation peut contribuer au développement de l’isolement, souvent une composante de la spéciation.

un éperon long

la coévolution peut être complexe, impliquant les interactions de nombreuses caractéristiques, ou dans certains cas, elle peut être plus simple, comme lorsque la pression de va-et-vient favorisant des tubes floraux plus longs et des langues d’insectes ou des becs d’oiseaux plus longs peut conduire à des extrêmes de chacun., Colibri becs et les longues fleurs tubulaires sur certaines plantes qu’ils pollinisent sont souvent utilisés comme exemples.

Charles Darwin a décrit un cas intéressant de coévolution de plantes à fleurs pollinisatrices à Madagascar: L’orchidée étoile, Angraecum sesquipedale, a des éperons longs de pieds, avec le Nectaire à la pointe. En 1862, quand Darwin a examiné cette orchidée, il a prédit qu’un papillon à longue langue serait trouvé qui la polliniserait; Aucun Papillon avec cette longueur extrême de la langue n’était connu à l’époque.,

puis, en 1903, il a été prouvé correct quand un papillon à longue langue, Xanthopan morganii praedicta a été découvert. Il a été ainsi nommé parce que son occurrence avait été prédite.

vent et eau

parmi les plantes vasculaires, la plus grande part de diversité, de loin, se trouve parmi les plantes à fleurs, le phylum végétal le plus récent à évoluer. La liste de contrôle de la flore de Washington (http://biology.burkemuseum.org/herbarium/waflora/checklist.php) signale 3 668 taxons (espèces, sous-espèces et variétés) dans L’État de Washington.

une poignée (30) d’entre eux sont des conifères, et un peu plus (86) sont des plantes produisant des spores comme les fougères et les prêles., Les autres sont essentiellement toutes des plantes à fleurs.

certaines de ces plantes à fleurs, comme les graminées (345), les carex (197) et les joncs (63), sont pollinisées par le vent, bien que l’on pense que ces familles proviennent d’ancêtres pollinisés par les insectes. Quelques espèces sont pollinisées par les colibris, et quelques-unes (comme les saules) semblent utiliser à la fois les insectes et le vent. Mais la grande majorité des plantes à fleurs dépendent des insectes.,

étant donné que les plantes sont enracinées en place, elles ne peuvent pas voyager à la recherche les unes des autres dans le but de la fertilisation, et les plantes à travers les éons n’ont réussi que lorsque des stratégies alternatives se sont développées.

Les plantes plus ancestrales, telles que les fougères et leurs proches parents, dépendent de l’eau: les spermatozoïdes doivent nager dans l’eau jusqu’aux ovules réceptifs. La natation a fonctionné, et le fait toujours, mais elle impose une restriction spatiale sérieuse. Un centimètre environ est une longue nage pour une seule cellule flagellée.,

les conifères ont fait un grand bond en avant lorsque la capacité est apparue pour réaliser le transport des spermatozoïdes dans les grains de pollen, qui pourraient être disséminés par le vent. Le vent peut transporter des kilomètres de pollen plutôt que des centimètres.

la pollinisation par le vent a aussi ses propres limites. Le réceptacle de pollen d’un conifère est une petite cible, et le vent souffle s’il le veut. La pollinisation par le vent ne fonctionne bien que lorsque de grands volumes de pollen sont produits et lorsque les plantes poussent en concentrations assez denses.,

ce mystère abominable

alors, il y a environ 160 millions d’années, dans ce que Darwin appelait ce « mystère abominable », les plantes à fleurs sont apparues, bien qu’elles n’aient pas atteint la domination dans le monde végétal avant l’extinction des dinosaures.

le transport du pollen n’était plus limité par les caprices du vent, mais par des organismes vivants, probablement au départ des coléoptères. Contrairement au vent, les animaux peuvent se concentrer sur une seule espèce et parcourir de longues distances entre les membres d’individus peu répartis., Et crucial, à mon avis, est que les animaux s’adaptent également, tout comme les fleurs qu’ils pollinisent.

Au lieu d’une simple évolution d’un organisme, nous rencontrons une coévolution, où deux organismes différents évoluent chacun en réponse l’un à l’autre. Le résultat a en effet été une explosion de biodiversité, tant chez les plantes à fleurs que chez les animaux qui les pollinisent.

pollinisateurs et types de fleurs

le tableau ci-dessous présente certaines des caractéristiques générales des pollinisateurs les plus courants dans L’État de Washington et les caractéristiques des plantes qui ont coévolué avec eux., Ce sont des généralisations, et vous verrez de nombreuses exceptions si vous regardez. Mais j’espère que ces relations typiques augmenteront votre perception des interactions entre les plantes et les animaux qui vous entourent.

Pollinisateur	caractéristiques des pollinisateurs	types de fleurs typiques	exemples de plantes
colibris	longs becs, capacité très développée à percevoir le rouge, besoins, capacité à planer.,	fleurs rouges ou rougeâtres, longs tubes larges, souvent pendants ou horizontaux, grandes récompenses de nectar.	Chèvrefeuille, de cassis, de salmonberry, colombine.
abeilles, y compris les bourdons, les abeilles mellifères et les abeilles solitaires	Perception de la symétrie bilatérale, des couleurs bleues et jaunes et de la lumière ultraviolette; dextérité à manipuler les parties des plantes, capacité à vibrer fortement en bourdonnant, besoin de nectar et de pollen.,	fleurs à symétrie bilatérale, souvent dans des nuances de bleu ou de jaune, Le Nectar guide dans le spectre ultraviolet, fleurs qui nécessitent dextérité pour s’ouvrir, parfois des fleurs en forme de cloche.	Lupins, trèfles, orchidées, penstemons, ericads (pollinisation buzz).
papillons	besoins élevés en nectar, besoin de lumière du soleil pour voler, longues langues	couleurs vives, fleurs souvent tubulaires, récompenses de nectar.	Phlox, asclépiade, famille de tournesol.,
les mites	volent souvent la nuit, sensibles au parfum, capables de planer.	fleurs blanches ou pâles qui peuvent s’ouvrir la nuit et se fermer pendant la journée, libérant des parfums, des fleurs pendantes ou horizontales	Catchfly, stickseed, wild tobacco.
Mouches, y compris les moustiques	Attirés par les odeurs (parfois désagréable pour l’homme), les généralistes.	généralement ouvert Fleurs accessibles, libérant souvent des odeurs mouches trouvent attrayant.	de nombreux composites, sandworts, moutardes, lomatiums.,

Réimprimé avec l’autorisation de Douglasia, Volume 38, No 2, Été 2014. Société des plantes indigènes de Washington (www.wnps.org)