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Quand les fleurs font chambre à part

Dans la nature, la reproduction sexuée des individus assure, dans le patrimoine génétique de la descendance, le mélange des gènes du père et de la mère. Au cours de la sexualité, le croisement entre deux patrimoines génétiques suffisamment éloignés et peu apparentés assure la « vigueur hybride » des petits : il n’est pas bon chez les hommes comme chez les plantes que les parents soient trop proches génétiquement, l’exemple des mariages consanguins est rarement le bon ! Chez les plantes, le problème est de taille puisque la très grande majorité des plantes à fleurs possède des fleurs hermaphrodites, possédant à la fois des organes mâles producteurs de pollen, les étamines, et des organes femelles contenant les ovules, les carpelles regroupés généralement en un pistil. Le risque d’autopollinisation et donc d’autofécondation est grand ! Il existe des dispositifs permettant de réduire ce risque : certains sont invisibles à l’œil nu car ce sont des processus moléculaires interdisant au pollen de germer sur le pistil de la même fleur : on les appelle les processus d’auto-incompatibilité, qui sont des mécanismes de rejet par le pistil de tout pollen présentant des caractéristiques génétiques proches, une sorte de « rejet du soi », inversement comparable au rejet du non-soi dans le cas d’une greffe d’organe chez l’homme).

D’autres dispositifs « anti-consanguinité » sont eux physiques et donc observables facilement : on en présente ici deux, il en existe d’autres… Le premier consiste en la séparation des sexes dans l’espace, ou « dioécie », une sorte de sexualité « chambre à part » où le pollen d’une fleur doit obligatoirement gagner une autre fleur, donc une autre plante au patrimoine génétique différent de la première : ces plantes sont des plantes dioïques, du grec di = deux et oicos = maison. Deux maisons différentes pour deux sexes séparés.

Compagnon rouge 2Le compagnon rouge (Silene dioica, Caryophyllacées), plante commune des sous-bois humides, présente (photo ci-dessus) des pieds mâles à  fleurs mâles desquelles émergent les étamines aux anthères pleines de pollen,

etCompagnon rouge3 un peu plus loin des pieds semblables à fleurs femelles (photo ci-dessous) sur lesquelles on reconnaît les stigmates poilus du pistil qui s’enroulent à l’extérieur en position de réception du pollen. La rencontre pollen / pistil ne peut se faire évidemment qu’entre pieds différents, imposant alors la fécondation croisée.

 

Un autre dispositif surprenant existe au sein des populations de primevère (Primula veris, Primulacées). On l’appelle l’hercogamie (ou hétérostylie, selon la dénomination donnée par Darwin). Cette fois, les fleurs aux pétales soudés en tube jaune sont toutes hermaphrodites, les étamines sont soudées au tube de la corolle tandis que le pistil est central. La disposition des étamines et du stigmate du pistil (l’extrémité du pistil, au bout du style) varie d’un individu à l’autre, en changeant d’ « étage ».

Coucou1En ouvrant une fleur ou une autre, on distingue des fleurs aux étamines soudés très haut, à l’ouverture de la corolle tandis que le style du pistil est court, enfoncé au fond du tube de la corolle = ce sont des fleurs brévistylées. L’autre type de fleur présente cette fois une inversion dans ces étages : le style du pistil est long et amène le stigmate, l’aire de réception du pollen, à l’ouverture de la corolle, très au-dessus des étamines insérées au fond de la corolle = ce sont des fleurs longistylées. Coucou2

 Ainsi, lorsqu’un insecte visite une fleur brévistylée, le pollen se dépose à un endroit précis de son corps et se trouve alors à hauteur du stigmate dans la fleur longistylée visitée ensuite. La disposition étamines / pistil est toujours décalée entre les deux types de fleurs, ce qui favorise la fécondation croisée. De plus, la taille du pollen et la surface microscopique des stigmates (les papilles, sorte de petits « doigts » à la surface du stigmate, qui retiennent le pollen) varie entre les deux fleurs : dans une fleur longistylée, le pollen est petit et oblongue et les papilles du stigmate sont longues, tandis que dans une fleur brévistylée, le pollen est gros et sphérique et les papilles du stigmate courtes. Le grain de pollen gros et sphérique de la fleur brévistylée est mieux retenu par les papilles longues du pistil de la fleur longistylée et inversement…