Sur les causes évolutives de « l’entraide » chez les plantes

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Auteur :  Marc-André Sélosse (Professeur, MNHN)

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Récemment, une certaine littérature de vulgarisation a un peu vite conclu à un principe d’entraide entre végétaux. Mais l’avantage pour une plante d’aider des voisines qui sont aussi ses concurrentes n’est pas évident. En effet, deux plantes voisines sont en compétition pour la lumière, ou les ressources du sol qu’elles partagent. Favoriser ses voisines, c’est risquer de leur laisser une partie de ses ressources potentielles, donc risquer de faire moins de descendants – en particulier, moins de descendants qu’un autre individu chez qui apparaîtrait un trait qui évite l’interaction favorable au voisin. Une telle situation ne devrait donc pas être sélectionnée (est sélectionné ce qui augmente le nombre de descendants). Pour résoudre ce paradoxe, trois hypothèses, encore mal testées actuellement sont proposées1.

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Hypothèse 1 : la sélection de parentèle

Ce mécanisme sélectif, qui peut jouer entre plantes de mêmes espèces, résout le problème du risque d’aider une plante qui n’aiderait pas en retour : si cette plante est fortement apparentée (par exemple parce que les deux plantes sont issues du même pied mère voisin), les descendants de l’une seront de toute façon très proches de ceux de l’autre. Donc l’entraide aboutit presque aux mêmes descendants : le paradoxe ci-dessus est contourné si l’entraide augmente le nombre global (la somme) des descendants des plantes en interaction. On pense que ce mécanisme pourrait exister entre un arbre-mère et ses descendants autour de lui, et expliquer un effet qui aide les plantules apparentées germant à l’ombre, en un effet dit de 'pouponnière'.

Comme la sélection de parentèle n’explique pas les coopérations par réseau mycorhizien entre espèces différentes, on peut envisager qu’une plante est contrainte de coopérer, pour des raisons différentes.

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Hypothèse 2 : le parasitisme du champignon par la plante

Dans les cas où une plante reçoit du carbone ou de l’azote de champignons en grande quantité (comme dans la mixotrophie), il se peut qu’elle soit simplement un parasite du champignon (et au-delà, de l’association avec les plantes sources de carbone).

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Hypothèse 3 : le contrôle des flux de matière par le champignon

Il est également envisageable que le champignon contrôle lui-même les flux de ressources dans le réseau mycorhizien. Dans ce dernier cas, on peut faire l’hypothèse que cette répartition entre plantes voisines a été sélectionnée car le champignon pratiquant de tels échanges « lisse » la compétition et est plus assuré d’avoir toujours une plante-ressource ; au contraire, un champignon qui laisse une ou deux plantes gagner la compétition aura de moins nombreux partenaires et risquera plus si l’un d’entre eux vient à mourir.

Les réseaux mycorhiziens montrent, finalement, que la plante n’est pas seule dans son milieu, et qu’une part plus ou moins grande de son fonctionnement et de son évolution dépend seulement de ses champignons mycorhiziens, mais aussi des autres plantes avec lesquelles ceux-ci interagissent, donc d’un réseau d’interactions.

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Bibliographie :

  1. Sélosse M.-A., Richard F., He X. & Simard S. Mycorrhizal networks: les liaisons dangereuses. Trends in Ecology and Evolution 11, 621-628 (2006)

En savoir plus sur les champignons, article écrit par Laure Schneider-Maunouri (Doctorante au MNHN)

Ce texte a été reproduit, avec compléments et modifications, du livre « Jamais seul : ces microbes qui construisent les plantes, les animaux et les civilisations » (M.-A. Selosse, 2017 ; Actes Sud, 368 p.). Les articles de M.-A. Selosse sur les mycorhizes et les réseaux mycorhiziens sont tous téléchargeables sur le site du Muséum (site de l’ISYEB : publications en français : http://isyeb.mnhn.fr/Article-de-vulgarisation ; publications en anglais : http://isyeb.mnhn.fr/Articles-de-recherche).

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Sur le même thème : "Diversité des alliances micorhiziennes et fonctionnement de la symbiose" et "Intérêt nutritif et protecteur des réseaux mycorhiziens".

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Last modified: Friday, 15 March 2019, 2:25 PM