Les plantes peuvent également subir un stress. En raison de la sécheresse, de la moisissure ou des dommages – ou simplement par une faucheuse. Parce que cette merveilleuse odeur d’herbe fraîchement coupée est, comme les biologistes l’ont découvert il y a des années, en fait un signal de détresse. Les plantes attaquées produisent des odorants qui peuvent attirer des insectes bénéfiques comme hommes de main au combat.
De tels alliés ne peuvent pas faire grand-chose contre une tondeuse à gazon, mais contre les chenilles grignoteuses ou les pucerons suceurs, ils le peuvent. “Prenez des guêpes parasites”, explique le biologiste Erik Poelman (42 ans) dans son étude à l’université de Wageningen. « Lorsque certaines plantes sont mangées par des chenilles, elles produisent des substances qui attirent ces guêpes parasites. Dès qu’ils aperçoivent les chenilles, ils y pondent des œufs, ce qui signifie que la chenille est condamnée et que la plante est libérée de son agresseur. A quelques mètres de lui se trouve une vitrine avec une fausse guêpe parasite géante, dans laquelle la situation est expliquée visuellement. « Nous avons régulièrement des classes de primaire ici. Ces étudiants sont très intéressés et veulent toujours tout savoir sur les insectes. Il y a quelques années, même une émission de télévision pour enfants Le noyau un épisode au stress des plantes.
La recherche de Poelman n’est pas seulement populaire auprès des enfants. Depuis qu’il a obtenu son doctorat en 2008 sur les interactions entre les plantes et les insectes, il a obtenu de nombreuses bourses, dont la bourse NWO Veni. Ce printemps, il a reçu la prestigieuse bourse Vici du même financier scientifique, grâce à laquelle il pourra approfondir ses recherches sur la gestion du stress des plantes au cours des cinq prochaines années. “Et dire que je n’étais pas du tout intéressé par les plantes au départ.”
En tant que plante, vous ne pouvez pas vous permettre d’investir toute votre énergie dans la défense contre un seul attaquant
Avez-vous trouvé les plantes inintéressantes ?
« C’est ce que je pensais au début. Pendant mes études, je faisais des recherches sur les adaptations évolutives chez les grenouilles venimeuses en Amérique du Sud, et j’espérais continuer dans cette direction. Mais il n’y avait pas de budget pour cela. Marcel Dicke, professeur d’entomologie ici à Wageningen, m’a demandé si je voulais faire des recherches sur les interactions plantes-insectes. C’est une idée à laquelle j’ai mis du temps à m’habituer… Mais ensuite j’ai réalisé que ce n’était pas tant les grenouilles venimeuses qui me fascinaient, mais ce développement évolutif. Et cela est tout aussi présent dans la course et la coopération entre les plantes et les insectes.
Quel type d’interactions étudiez-vous ?
« Pour les plantes, il s’agit toujours de savoir quand elles seront attaquées par quels insectes. Cela apporte de l’incertitude et exige de la flexibilité. Parce qu’en tant que plante, vous ne pouvez pas vous permettre d’investir toute votre énergie dans la défense contre un seul attaquant, car vous ne savez pas encore à quels futurs attaquants vous devrez faire face. Comparez-le à un jeu comme Stratego : vous ne devriez pas jouer tous vos atouts tout de suite, car alors vous vous retrouverez avec rien. Dans le même temps, de nombreuses plantes dépendent également des insectes pour la pollinisation et la protection, comme la guêpe parasite. Une réponse défensive – par exemple sous la forme de toxines, de poils raides ou d’épines supplémentaires – ne devrait pas garantir que ces insectes bénéfiques restent également à l’écart.
Tout d’abord, nous voulons démêler les schémas : quels insectes viennent quand, et combien de temps restent-ils ?
Comment une usine reconnaît-elle à quel type d’attaquant elle a affaire ?
“Par exemple, la composition de la salive ou le mode d’alimentation.”
Nous marchons vers un champ derrière le bâtiment de l’université, où le groupe de Poelman a mené diverses expériences. La candidate au doctorat Hanneke Suijkerbuijk, qui étudie comment l’alimentation des chenilles affecte les pollinisateurs, se tient avec un chronomètre et un bloc-notes dans un champ rempli de chou chinois aux fleurs jaune vif. Elle garde une trace des insectes pollinisateurs qui sont attirés par eux et de leur durée de vie. Poelman : « Dans les années à venir, nous nous concentrerons spécifiquement sur Brassicacées, la famille des choux. Il se compose de types très différents. Il y a l’arabette, par exemple, qui est souvent utilisée comme “plante modèle” pour la recherche biologique et dont la stratégie est de fleurir très vite, quand il n’y a pas encore d’insectes, de sorte qu’elle est en avance sur la partie. Mais vous avez aussi des variétés plus grandes qui fleurissent pendant plus d’une saison de croissance, et peuvent donc aussi avoir à faire face aux insectes plus souvent.
Que voulez-vous découvrir sur ces plants de choux ?
« Tout d’abord, nous voulons démêler les schémas : quels insectes viennent quand, et combien de temps restent-ils ? Ensuite, nous étudierons la physiologie des plantes en laboratoire. Quelles plantes réagissent à quoi et de quelle manière ? Les plantes adaptent-elles leur stratégie de défense aux schémas d’attaque des insectes ? La biologie examine souvent la co-évolution entre certaines espèces, c’est-à-dire l’évolution interactive, où une espèce réagit à une autre et vice versa. En fait, nous voulons découvrir comment toute une communauté de vie façonne l’évolution entre les espèces.
Si vous n’êtes pas résistant en tant que plante, cela vous fera perdre des insectes nuisibles
Poelman passe à une expérience avec de la moutarde noire – également une espèce de la famille des choux. Des filets bleus ont été tendus autour des champs, avec des mailles de différentes largeurs. « En raison des grandes mailles, les papillons comme les blancs de chou peuvent encore voler vers les plantes, mais plus maintenant à cause des petites mailles. Dans ce dernier cas, aucun œuf n’est pondu sur les feuilles et les feuilles seront moins rongées. Nous voulons mesurer dans quelle mesure cela affecte la production de semences : l’absence de chenilles conduit-elle à plus de semences de meilleure qualité ? Nous mettons encore des chenilles sur certaines plantes qui ne peuvent pas être visitées par les blancs de chou, pour voir dans quelle mesure ces chenilles affectent vraiment la graine.
Vos recherches ont-elles aussi des conséquences pour l’agriculture ?
« Notre recherche est principalement motivée par la curiosité. Mais vous pourriez le voir comme un précurseur des applications réelles. Selon le ministère de LNV, une protection durable des cultures doit être en place aux Pays-Bas d’ici 2030. Si ces pesticides disparaissent, les plantes devront faire face à davantage de ravageurs. Et puis, du point de vue de la sélection végétale, il est important de savoir comment les plantes réagissent aux attaques de communautés d’insectes entières.
Une plante peut-elle brûler ?
“Si vous n’êtes pas résistant en tant que plante, cela signifie que vous perdez face aux insectes nuisibles – alors vous êtes souvent condamné. Les plantes ont souvent plus de difficulté lorsque divers facteurs de stress s’accumulent, par exemple lorsqu’elles doivent faire face à la sécheresse et aux pucerons en même temps. Il en va de même pour les humains : il est difficile de garder plusieurs ballons en l’air en même temps, il faut donc apprendre ce qu’il faut prioriser en cours de route. En ce sens, nous sommes comme des plantes.