Les plantes carnivores (Exposé – SVT – Collège/Lycée)

« Pièges actifs : les utri culaires Outre les célèbres mâchoires de la dionée gobe-mouche, les seules autres plantes à posséder des pièges actifs sont les utriculaires.

Il s'agit de plantes aquatiques, immergées au moins en partie; certaines espèces sont assez communes en Europe.

La porte s 'ouvre alors vers l'intérieur , et l'eau environnante (ainsi que la proie) est aspirée dans l'utricule.

Lorsque celui-ci se referme , les glandes digestives produisent des sucs qui attaquent la proie et permettent à l ' utriculaire d'assimiler les composés azotés .

Pièges semi-adifs : les dro se ra s Les droseras (70 espèces répertoriées) vivent principalement dans l'hémisphère Sud (Australie, Afrique du Sud), bien que trois espèces soient représentées en Europe URNE D E NÉPE NTH ÈS marais du sud-est des États-Unis, sauf Sarracenia purpureo, l'une des plus connues , que l'on trouve jusqu'au nord du Canada.

Leur piège (appelé « cornet») ressemble à celui des népenthès, mais il est posé au sol et partais dépourvu d'opercule.

Les urnes sont disposées en bouquet autour de la tige centrale qui porte la fleur unique , de Les pi èges des utri cula ires se couleur jaune, rosée ou pourpre .

trouvent sur certaines ramifications des Les sarracénies utilisent le même mode feuilles.

Ils se présentent comme de de capture que les népenthès, et leur petites outres, appelées utricules (d'où manière d'attirer les insectes est encore le nom de ces plantes), plates et plus efficace: couleurs vives et nectar transparentes.

Chaque utricule est sucré formant une « piste »jusqu'à fermé par une« porte», elle-même l'intérieur de l'urne .

entourée de fins poils ramifiés.

Sarracenia purpurea possède un Lorsqu 'une proie (en général un animal (ici, Drosera ro tundHolia ).

Leur piège opercule vertical, qui ne protège pas le planctonique) effleure ces poils, un est dit semi-actif car le maintien et la 1 .

opercule 5 .

restes de piège de l'eau de pluie .

Ses sucs mécanisme encore mal connu digestion de l'insecte nécessitent un 2 _ péristome proies digestifs sont ainsi fortement dilués et provoque le gonflement de l'outre.

mouvement , lent mais réel, de la part la digestion ne se fait que grâce à de 1------------- --i de la plante .

La capture est toutefois 3.

ouverture 6.

pétiole nombreuses bactéries symbiotes , qui LA DIONÉE La dionée gobe-mouche (Dionaea muscipula) est la plus connue des plantes carnivores .

Elle ne vit à l'état sauvage que dans les marais de Caroline du Sud et de Caroline du Nord (États-Unis), mais il en existe de nombreuses variétés de culture.

Les feuilles, de 10 à 15 cm de long, sont placées en couronne autour d'un point central d'où naît, au mois de juin, une tige florale d'une vingtaine de centimètres portant des fleurs blanches (d'autres couleurs sont possibles chez certaines variétés cultivées).

Le piège de la dionée est en tous points remarquable: l'extrémité de ses feuill es se compose de deux lobes séparés par la nervure centrale.

Ces lobes sont entourés de poils rigides et garnis chacun de trois poils sensitifs.

Lorsqu'un insecte effleure au moins deux de ces trois poils, un mécanisme de croissance ultrarapide de la face externe de la feuille (et non un mécanisme de turgescence -c'est-à­ dire de gonflement des cellules - comme on a longtemps cru) referme la feuille sur elle-même.

Cette action se déroule en une fraction de seconde (partais moins d'un centième de seconde).

Les poils rigides forment alors une cage dont l'insecte ne peut s'échapper .

Puis, plus lentement, la feuille se referme complètement et les lobes deviennent parfaitement jointifs.

Les sucs digestifs sont alors sécrétés et l'insecte est digéré en deux à trois semaines.

Une feuille de dionée effectue trois ou quatre digestions avant de se faner, mais de nouvelles feuilles poussent continuellement.

On peut distinguer une feuille ayant déjà digéré une proie d'une feuille « neuve » à ses poils externes, dressés alors verticalement autour des lobes.

assurée par la glue (mucilage) présente 4 .

suc digestif trouvent dans le liquide emplissant sur les poils qui garnissent les feuilles.

1--------- --- --i l'urne un habitat propice.

En elfe~ les poils des feui lles d e Les plantes carnivores les plus fascinantes, après la dionée, sont probablement les népenthès d'Asie du Sud-Est (une espèce , Nepenthe s madagascar iensis , vit à Madagascar) et le céphalotus (Cephalotus follicularis) d 'Australie.

Leur piège en forme d'urne, refermée par un opercule , est d'une complexité stupéfiante , ne laissant aucune chance à l'insecte qui s'y aventure.

Selon sa maturité, l'urne (appelée ascidie) du népenthès apparaît sous l'une des deux formes suivantes : l'ume mise en vrille du pétiole ; cette forme permet d'une part d'amortir les oscillations et les chocs (comme le ferait un ressort) , d 'autre part de s'accrocher spontanément à une branche d'arbre (par exemple , de nombreux népenthès sont épiphytes, c'est -à -dire qu'ils vivent accrochés à l'écorce d'un arbre sans pour autant le parasiter).

Attiré par les couleurs vives imitant celles des fleurs et le nectar sucré sécrété par les glandes situées sur le péristome et la face interne de l'opercule, l'insecte se pose sur le péristome.

Puis il s'avance et atteint la partie cireuse autour de l'ouverture .

Là, la cire emprisonne ses pattes ou son torse et lui interdit de s'envoler.

Elle glisse lentement vers le fond de l'urne , entraînant l'insecte, dont les efforts pour remonter sont contrecarrés par les poils ou les « dents >> du péristome , dirigés vers le bas, et par les écailles extrêmement fragiles qui se dérobent sous ses pas.

l'insecte, englué, tombe ensuite dans la zone digestive où sa présence augmente la production d 'enzymes ; les parties molles sont rapidement digérées et seule subsiste la carapace chitineuse.

Partais , des bactéries aident à la digestion .

Darl i ngton ia e t sarr acénies Darlingtonia californica est, avec les sarracénies et des dionées, l'une des rares plantes carnivores d 'Amérique du Nord.

Son piège , de même forme générale que celui des népenthès, est car il un cobra, LA DI~ESTION La digestion des plantes carnivores s'effectue , à peu de choses près , comme celle des animaux: des enzymes sont sécrétées (de deux ou trois pour les plantes carnivores les plus frustes, jusqu'à une dizaine chez certains népenthès ) qui attaquent les parties molles (la« chair ») des insectes capturés (leur carapace résistant à la digestion ).

Les protéines sont dégradées en éléments nutritifs simples, capables d'être assimilès par les cellules de la feuille-piège puis transportés par la sève dans le reste de la plante .

Les plantes possédant un piège fermé (népenthès, sarracénies) y abritent souvent une ou plusieurs bactéries symbiotes qui « pré-digèrent ., l'insecte et sécrètent dans le piège des substances enzymatiques.

Chez H eliamphora , plante carnivore pourvue de pièges en cornet du type de ceux des sarracénies , la digestion est assurée uniquement par les bactéries symbiotes.

La plante ne sécrète elle­ même aucune enzyme .

LA CULTURE DES PLANTES CARNIVORES La plupart des plantes carnivores se cultivent assez facilement en pot, pour peu qu'elles reçoivent assez de soins .

Les dionées , droseras et népenthès sont particulièrement prisés des amateurs , du fait de leurs couleurs vives , de leur robustesse et, surtout , de la façon dont ils piègent les insectes .

Certaines plantes , dont l'habitat est menacé (utriculaires européennes, certains népenthès ), ne se rencontrent pratiquement plus qu'en serre.

La plupart des plantes carnivores vivent dans des milieux marécageux : elles réclament donc une humidité du sol importante et constante .

Plutôt que des arrosages fréquents , on recommande une bonne hydratation du substrat par un système de niveau , une soucoupe ou, mieux, l'utilisation d 'une plante elle­ même rétentrice d'eau: la sphaigne , mousse des étangs et des sols acides et humides, sur droseras et dionées poussent naturellement Un tel substrat naturel est également conseillé pour les népenthès , dont les racines sont très sensibles à la pourriture (beaucoup de népenthès sont naturellement épiphytes, c'est-à-dire qu'ils ne poussent pas sur le sol mais sur un support végétal).

Issues de milieux pauvres , les plantes carnivores ne peuvent généralement survivre dans des sols tels que le terreau habituel; même la tourbe « enrichie »du commerce ne leur convient pas.

Il faut les planter dans un mélange de tourbe naturelle et de sable neutre (sable de quartz, par exemple) dans une proportion deux tiers,tun tiers.

Pour les népenthès , il peut être nécessaire d'alléger encore ce substrat par l'ajout de matériaux favorisant le drainage, comme des billes de polystyrène expansé .

Les plantes carnivores sont également très difficiles en ce qui concerne l'eau d'arrosage : celle du robine~ l'eau minérale, l'eau des rivières et des lacs sont en général trop riches en sels minéraux, notamment en calcaire, toxique pour les plantes carnivores.

Il est nécessaire de les arroser avec de l'eau déminéralisée ou de l'eau « osmosée » (utilisée pour les aquariums), ou plus simplement avec de l'eau de pluie n'ayant pas ruisselé .

NÉPENTHÈS REMARQUABLES La luxuriance des zones tropicales favorise, pour toutes les espéces, l'évolution vers des formes extrêmement spécia lisées ou compliquées, ainsi que les interactions entre espéces différentes (épiphytes, symbiotes, commensaux).

Certains népenthès ont ainsi acquis des morphologies ou des « comportements » partais extraordinaires .

• Le piège de Nepenthes lowii est particulièrement sophistiqué, présentant un étranglement qui assure un niveau constant des sucs digestifs et plonge le fond de l'urne dans une profonde obscurité, permettant le développement de nombreuses bactéries qui aident à la digestion, comme dans l'estomac des animaux.

• Nepenthes bicalcarata, qui possède lui aussi des bactéries, vit en outre en symbiose (association avec profit mutuel) avec certaines fourmis qui se sont adaptées et résistent aussi bien à ses sucs digestifs qu'à la cire gluante de l'ouverture.

Elles débarrassent le fond de l 'urne des restes d'insectes volants digérés, allongeant ainsi son cycle de vie.

(ici une variété cultivée), est capable de digérer des petits vertébrès (grenouilles, colibris, rongeurs).

Cela reste toutefois exceptionnel, voire accidentel.

• Bien qu'appartenant à une famille distincte, le céphalotus (Cephalotus follicularis) possède le même type de piège que les népenthès .

Chez cette espèce , l'opercule et l e haut du piège sont parsemés de zones où la paroi s'amincit jusqu'à devenir translucide .

l'insecte croit ainsi à l'existence d'une issue et s'engage plus facilement dans le piège.. »