L'urne qui réfléchit les ultrasons

• 2012/numéro 3 - Mars (MàJ septembre 2015)

Les toilettes aboricoles de Bornéo

"Où est mon partenaire mutualiste ?" s'interroge la chauve-souris...

(extrait de Schöner et coll., 2015)

Les relations mutualistes entre les plantes et les animaux se déclinent d'une multitude de façons et sont parfois l'objet de modalités de communication originales entre organismes phylogénétiquement très éloignés. Dans le contexte bien étudié de la pollinisation, les mécanismes par lesquels une fleur attire les animaux qui viendront au contact du pollen et transporteront celui-ci sur les réceptacles femelles d'une autre fleur sont foison. Ainsi, par leurs couleurs vives, les fleurs exercent une forte attraction entre autres sur certains insectes et oiseaux diurnes. Quand la communication visuelle est impossible, la nuit par exemple, les composés volatiles émis par les nectaires des fleurs peuvent remplir la même fonction attractive et faire venir des espèces nocturnes, notamment des insectes ou des chauves-souris. Sous les tropiques américains, certaines fleurs présentent une architecture particulière propice à la réflexion des signaux ultrasonores - on parle alors d'"acoustique florale" - émis par les chauves-souris. L'écho perçu par ces dernières leur permet de localiser la fleur, d'avoir accès au nectar qu'elle produit et - ce faisant - de se couvrir la tête du précieux pollen qui ainsi pourra voyager vers une autre fleur.

Très récemment, une équipe internationale qui étudie les plantes carnivores du genre Nepenthes a mis en évidence un mécanisme analogue dans le contexte d'un mutualisme original impliquant également des chauves-souris. Dans les forêts de Bornéo, Kerivoula hardwickii est une petite chauve-souris connue pour choisir les urnes de Nepenthes hemsleyana comme refuge diurne. Les urnes des plantes du genre Nepenthes sont des feuilles modifiées qui ont perdu leur rôle chlorophyllien, et qui en général servent à la capture, à la rétention et, grâce à une abondante sécrétion d’un fluide riche en enzymes, à la digestion d'animaux, le plus souvent des arthropodes qui chutent dans le piège végétal. Les Nepenthes acquièrent ainsi une grande partie de l'azote nécessaire à leur croissance.

Or, en dépit de leur grand volume, les urnes de N. hemsleyana contiennent très peu de fluide digestif et ne capturent pratiquement pas d'insectes. À défaut de proies, l'urne récupère en fait les urines et les fèces de sa locataire du jour, à telle enseigne que N. hemsleyana fait plus figure de plante détritivore que carnivore (voir dans Espèces N°3 de Mars 2012, "Les toilettes arboricoles de Bornéo"). Ainsi, si la chauve-souris bénéficie d'une protection, la plante profite aussi de sa présence.

Nepenthes hemsleyana ayant intérêt à ce que ses urnes soient régulièrement occupées par des chauves-souris, il ne serait pas surprenant qu'elles soient - à l'instar des fleurs qui attirent leurs pollinisateurs - attractives pour les Kerivoula hardwickii qui la nourrissent. C'est ce qu'ont supposé puis démontré Michaël et Caroline Schöner de l'Institut de Zoologie de Greifswald en Allemagne et leurs collaborateurs : la forme des urnes de N. hemsleyana est tout particulièrement adaptée - un peu comme une antenne parabolique - à réfléchir les ondes ultrasonores émises par la chauve-souris.

Pour en savoir plus :

• Schöner M.G., Schöner C.R., Simon R., Grafe T.U., Puechmaille S.J., Ji L.L. et Kerth G., 2015 -"Bats are acoustically attracted to mutualistic carnivorous plants", Current Biology, sous presse. (doi: 10.1016/j.cub.2015.05.054)

• Simon R., Holderied M.W., Koch C.U. et von Helversen, O. , 2011 - Floral acoustics : conspicuous echoes of a dish-shaped leaf attract bat pollinators", Science : 333, 631–633.


Les chercheurs l'ont notamment mis en évidence en modifiant expérimentalement la forme des urnes. Par ailleurs, ils ont constaté que les Kerivoula hardwickii produisent des signaux de fréquence extrêmement élevée (près de 300 kHz), sans équivalent connu chez d'autres chauves-souris. Dans le fouillis parfois inextricable du sous-bois de Bornéo, l'usage de si hautes fréquences permettrait une meilleure localisation des urnes des Nepenthes celle-ci étant par ailleurs améliorée du fait d'une "acoustique foliaire" favorable.

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