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Pollination and seed dispersal are the most threatened processes of plant regeneration Published: 20 July 2016
Eike Lena Neuschulz, Thomas Mueller, Matthias Schleuning & Katrin Böhning-Gaese
Scientific Reports volume 6, Article number: 29839 (2016) Traduction : Notre étude montre que la pollinisation et la dispersion des graines sont les processus écologiques les plus vulnérables du cycle de vie des plantes ; seuls ces processus ont été affectés de manière significative par les perturbations forestières à l'échelle mondiale. Une caractéristique fondamentale de ces processus précoces de régénération des plantes est qu'ils dépendent généralement d'interactions mutualistes entre plantes et animaux. Plus de 87,5 % des angiospermes dépendent de la pollinisation par des animaux, et plus de 75 % des espèces d'arbres dans les systèmes tropicaux et 30-40 % des espèces d'arbres dans les systèmes tempérés dépendent de la dispersion des graines par des animaux. Les partenaires d'interaction les plus importants des plantes pour la pollinisation et la dispersion des graines sont les insectes, tels que les abeilles ou les syrphes, les oiseaux et les mammifères. Ces groupes d'animaux ont connu de graves déclins au cours des dernières décennies en raison des changements d'utilisation des terres, de la surexploitation et de la défaunation, ce qui explique probablement les effets négatifs des perturbations forestières sur la pollinisation et la dispersion des graines présentés dans cette étude. Il a été démontré que la perte de pollinisateurs entraîne une réduction de la production de graines des plantes et de l'aptitude de la progéniture, par exemple en raison d'une diminution de la diversité du pollen et d'une augmentation de la consanguinité des plantes. De même, le déclin des animaux disperseurs de graines entraîne une réduction de l'élimination des graines, en particulier chez les espèces végétales à grosses graines. Nos résultats corroborent le fait que les espèces à grosses graines sont les plus sujettes aux impacts des perturbations forestières humaines.
Après la marée noire dans la plaine de la Crau, en 2009, des fourmis ont été introduites dans les sols pour restaurer les écosystèmes du site pollué. Des premiers résultats prometteurs. Par Thierry Dutoit, François Mesleard, Olivier Blight et Tania de Almeida, 27.09.2020 Extraits : Messor barbarus, ingénieure des écosystèmes "Pourquoi avoir choisi cette fourmi en particulier ? Des études d’écologie fondamentale menées dans les années 80 sur les mœurs de M. barbarus nous ont conduit à la considérer comme une potentielle espèce dite « ingénieur des écosystèmes », c’est-à-dire dont la simple présence ou activité a des conséquences majeures sur l’évolution de l’habitat qu’elle fréquente." Une recolonisation réussie "Dans le cas de la plaine de la Crau, nous avons récolté à l’automne 2011, des reines fondatrices, lors du vol nuptial au cours duquel elles sont fécondées. Elles se retrouvent ensuite au sol où elles s’arrachent les ailes puis creusent au plus vite une petite cavité afin d’y constituer progressivement une nouvelle fourmilière. C’est à cette étape que nous les avons récupérées, sur le sol de la steppe voisine du site accidenté. Elles ont alors été transférées dans des tubes à essai contenant de la ouate humide puis 169 d’entre elles ont été réimplantées dès que possible sur le site à restaurer. De petites cavités ont été creusées à cet effet dans le sol afin d’y déposer chaque reine fondatrice. Nous avons ensuite recouvert ces renfoncements d’un galet pour les protéger des prédateurs (oiseaux, scolopendres, araignées, autres fourmis) et pour y restituer la chaleur accumulée durant la journée. Six mois plus tard, plus de la moitié des reines avaient survécu et commencé à développer une colonie. Un réel succès, sachant que seule une reine fondatrice sur 1 000 parvient en moyenne à s’installer naturellement. Cette réussite constitue une première étape indispensable pour valider l’opération. Il est toutefois essentiel que les fourmilières développées à partir de cette transplantation (ou d’une colonisation naturelle) aient finalement une action significative de restauration de la steppe qui préexistait avant l’accident. Fertilité des sols, végétation et stocks de graines C’est ce que nous avons démontré en 2018, sept années après la transplantation des reines fondatrices. Grâce à leur action de brassage du sol et d’incorporation de la matière organique, la fertilité des sols a été augmentée très significativement là où étaient présents des nids dans la zone restaurée. Il en va de même pour la végétation car la biomasse, la composition et la richesse y sont plus proches de celles de la steppe avoisinante. Enfin, la réserve de graines viables dans le sol encore appelée « stock semencier » ou « banque de graines » y est aussi significativement plus riche, dense et proche de celle de la steppe que là où aucune fourmilière ne s’est développée. Indéniablement, les insectes ont bien joué leur rôle attendu d’ingénieurs de l’écosystème en accélérant la restauration du sol et de la végétation pour les ramener vers ceux de la steppe qui préexistait avant l’accident." [Image] Récolte des reines, placées dans des tubes à essai contenant de la ouate humide.
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2019 : Juillet
"Les exemples d’aide à un congénère piégé sont très rares chez les animaux non humains. On connaît le cas chez le chimpanzé, l’éléphant, un dauphin et 5 fourmis* ; on vient de l’observer chez la fourmi moissonneuse Veromessor pergandei (Hym. Myrmiciné).
La découverte, fortuite, suivie d’études détaillées en nature et au labo, par Christina Kwapich et Bert Hölldobler. La chercheuse observait une colonne de cette fourmi du désert (en Arizona, États-Unis) quand elle y remarqua des ruptures. Elles étaient dues à une ouvrière prise dans une toile d’araignée Steatoda spp. ou Asagena sp. (Aran. Théridiidés), secourue par d’autres, se précipitant pour la tirer du piège en faisant s’écrouler la toile tout en effrayant le prédateur.
La fourmi sauvée est rapportée au nid où on la débarrasse délicatement des fils de soie gluants. La plus part des sauveteuses sont des individus de grande taille ; leur dévouement n’est pas sans risque, 6 % y laissent leur tégument. Sur le chemin de leur expédition de récolte, les fourmis ne voient pas la toile tendue en travers. C’est la phéromone d’alarme émise par la fourmi capturée qui déclenche leur intervention secourable. Si une graine, pourtant le fruit du travail d’une journée de l’ouvrière, est prise dans une toile, elle y reste.
Cette découverte surprend : les cas d’intervention ont été observés jusque-là au sein de tout petits groupes, dont le moindre ressortissant a de l’importance et justifie l’énergie déployée et les risques encourus. V. pergandei vit en nids populeux et fourrage en une colonne ressemblant de loin à un serpent, rassemblant quelque 30 000 individus. La colonne, quoiqu’il arrive ne change pas de chemin ; face à un prédateur, l’araignée en l’occurrence, elle passe, fût-ce au prix d’un exploit. L’hypothèse est que le temps est compté à ces fourmis pour leur affouragement : elles disposent de 2 heures chaque jour seulement, les 2 heures où elles supportent la chaleur."
D’après surtout « Desert seed-harvesting ants will save nestmates from spiderwebs », par Melinda Weaver, lu le 29 juillet 2019 à //phys.org/news/
Photo : opération de démaillage. Cliché univ. Arizona
* Chez notamment la fourmi Matabele Megaponera analis – voir Sœurs, ô sœurs, Épingle de 2017.
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2017 : Janvier "On connaissait une fourmi cultivatrice, Philidris nagasau (Dolichodérinée) des îles Fidji (Épingle « Ouvrières agricoles et filles de l’air » de 2016). Une seconde espèce vient de la rejoindre, pour des performances moins spectaculaires certes.
Pogonomyrmex badius (Myrmicinée) est une fourmi moissonneuse de Floride qui amasse des graines dans son nid souterrain. On a consacré beaucoup de travaux aux choix faits par les récolteuses parmi les graines présentes sur le terrain mais personne ne s'était demandé comment ces petites fourmis cassent l'enveloppe dure des graines pour en consommer l'intérieur. On supposait que la tâche était accomplie par les individus de la caste à grosse tête et grosses mandibules, les Major.
Walter Tschinkel et Christina Kwapish (université de Floride, États-Unis) ont déterré 200 nids de P. badius. Ils y ont trouvé 70% en poids de grosses graines, alors que les ouvrières en rapportent de toutes tailles. Seulement, elles consomment surtout les plus petites, plus faciles à ouvrir.
Poursuivant leurs observations au champ et au laboratoire, ils ont trouvé que ces fourmis, y compris celles à grosse tête, sont incapables d'exploiter les grosses graines tant qu'elles n'ont pas germé.
Vu qu'une grosse graine a, une fois son tégument brisé, 15 fois la valeur nutritionnelle d'une petite, il est évidemment intéressant d'attendre que dame nature fasse son œuvre. D'autant que comme les semences des différents végétaux germent plus ou moins vite, leur germoir leur offre de la nourriture en supplément à leurs récoltes au jour le jour."
Article source (gratuit, en anglais) [L'étude] The Florida Harvester Ant, Pogonomyrmex badius, Relies on Germination to Consume Large Seeds - PlosOne, 28.11.2016 http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0166907 [Image] A minor and major worker of P. badius shown at the same scale as a selection of the seeds stored in the nest. In this image, the only seeds these ants can open are the three smallest sizes. Ant images modified from antweb.org. Photos by April Nobile: minor worker: URL: https://www.antweb.org/bigPicture.do?name=casent0104423&shot=p&number=1. Major worker: https://www.antweb.org/bigPicture.do?name=casent0103057&shot=p&number=1. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0166907.g019
Ce lien n'est plus valide. ____________________________________ Ancien contenu : Au menu : les limites des maths en démographie, un méga-tsunami vieux de 73 000 ans, un tiers des cactus menacés, un bousier berné, etc. "8 octobre 2015, par Pierre Barthélémy
La sélection scientifique de la semaine (numéro 191)" – Il n'aura échappé à personne que c'était la semaine des prix Nobel. Pour les récompenses scientifiques, le Nobel de médecine est allé à la lutte contre les vers parasites et le paludisme, celui de physique une nouvelle fois aux travailleurs du neutrino et celui de chimie aux chercheurs qui ont élucidé certains des mécanismes moléculaires de réparation de l'ADN. – Une question en lien avec ce qui précède : le Nobel de médecine de la chercheuse chinoise Youyou Tu peut-il être considéré comme une reconnaissance de la médecine traditionnelle chinoise ? – Apparemment, les vers de farine peuvent aussi se nourrir de vieux polystyrène. (en anglais) – Très jolie étude montrant comment une plante africaine se sert du bousier pour enterrer ses graines, en lui faisant croire qu'il s'agit de crottes d'antilope... (en anglais) – Pour finir, je vous conseille de jeter un œil sur ma chronique "Improbablologie" publiée chaque mardi dans le supplément Science & Médecine du Monde. Au menu cette semaine : la punaise des lits marquée à la culotte... ---> Improbablologie 187 Punaise.doc - Google Drive
https://drive.google.com/file/d/0B-n8KmGBiF6WdlJ6Mi1TNlNPb1E/view?pli=1 [Image] Le Nobel de Youyou Tu est-il une reconnaissance de la médecine traditionnelle chinoise ? The Conversation, 08.10.2015
https://theconversation.com/le-nobel-de-youyou-tu-est-il-une-reconnaissance-de-la-medecine-traditionnelle-chinoise-48701 [Image] A case of biological mimicry has been spotted in Ceratocaryum argenteum, a South African plant that tricks dung beetles into spreading its stinky seeds.Photograph by Hoberman Collection / UIG via Getty via How to Dupe a Dung Beetle | The New Yorker, 05.10.2015 https://www.newyorker.com/tech/annals-of-technology/how-to-dupe-a-dung-beetle
CNRS - Institut écologie et environnement - Actualités de l'institut. « Faire appel à des fourmis pour restaurer la végétation dégradée de la steppe de Crau. L’idée est originale et semblerait faire ses preuves. En effet, trois ans après avoir introduit des reines fondatrices dans les zones à réhabiliter, des chercheurs de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale – IMBE (CNRS/Aix-Marseille Université/Université d’Avignon/IRD) observent les premières ouvrières se mettre au travail ! » [Image] « Après trois années de transplantation des reines fondatrices, les premières ouvrières ont commencé à constituer des greniers et dépotoirs contenant des graines dont les effets sur la distribution des espèces végétales sont maintenant attendus dans les toutes prochaines années (Adeline Bulot, UMR CNRS-IRD IMBE) » ___________________________________________________________________
SUR LE MÊME SUJET :
→ Les fourmis moissonneuses au secours de la steppe de Crau - leJDD.fr
→ Mission réussie pour les fourmis moissonneuses en plaine de Crau ! - SVT A L'AFFICHE - LeWebPédagogique → Les fourmis moissonneuses redessinent la steppe de Crau - abonnés Le Monde
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L'extinction d'animaux entrave la capacité des plantes à s'adapter au changement climatique. Par Sciences et Avenir avec AFP le 13.01.2022, mis à jour le 14.01.2022 "Une nouvelle étude estime que la capacité à s'adapter au changement climatique des plantes réclamant la collaboration d'animaux a déjà été réduite de 60%. L'extinction d'espèces capables de disperser des graines est néfaste pour les plantes, qui perdent en capacité à migrer vers des lieux n'étant pas rendus inhospitaliers par le changement climatique, selon une nouvelle étude publiée jeudi dans la revue Science." (...) [Image] Dispersal decline __________________________________ Sur le même sujet : → La disparition des animaux collecteurs de graines sème le trouble chez les plantes - GuruMeditation
https://www.gurumed.org/2022/01/18/la-disparition-des-animaux-collecteurs-de-graines-sme-le-trouble-chez-les-plantes/ "... la capacité des plantes dispersées par les animaux à suivre le rythme du changement climatique a diminué de 60 % en raison de la perte de biodiversité animale..." Cette étude est la première à calculer l’ampleur du problème de la dispersion des graines au niveau mondial [hors contribution des insectes] et à identifier les régions les plus touchées : l’Amérique du Nord, l’Europe, l’Amérique du Sud et l’Australie. Selon l’auteur principal, le Dr Evan Fricke, de l’université Rice aux États-Unis : Certaines plantes vivent des centaines d’années, et leur seule chance de se déplacer est pendant la courte période où elles sont une graine se déplaçant dans le paysage. Lorsque le climat change dans leur région, de nombreuses espèces végétales doivent se déplacer vers un environnement plus adapté. Cependant, s’il n’y a pas assez d’animaux pour déplacer leurs graines, suffisamment loin pour suivre l’évolution des conditions, les plantes qui dépendent des disperseurs de graines peuvent être menacées d’extinction.
Dans la nature, certaines espèces savent réguler le cycle des nutriments du sol ainsi que la diversité et la dynamique de la végétation. Une équipe d’écologues et d’agronomes1 dirigée par Thierry Dutoit, chercheur du CNRS à l’Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (CNRS/Avignon Université/IRD/Aix-Marseille Université) a étudié l’impact de la fourmi moissonneuse Messor barbarus sur des pelouses sèches méditerranéennes dans la plaine de la Crau. L’étude montre que ces invertébrés accélérèrent la résilience des communautés végétales dans ces prairies dégradées en facilitant leur rétablissement. Sur une période de 5 à 10 ans, la fourmi a en effet amélioré la fertilité des sols, assuré le transport, la redistribution et le stockage de graines et aussi augmenté de manière significative la biomasse végétale à côté de ses nids. Ces travaux parus en ligne dans la revue Biological Conservation le 15 avril 2020 démontrent le rôle clé potentiel des fourmis en tant qu'ingénieurs écologiques pour la conservation et la restauration des pelouses sèches méditerranéennes à moyen terme. CNRS, 20.04.2020 - Harvester ants as ecological engineers for Mediterranean grassland restoration: Impacts on soil and vegetation. Tania De Almeida, Olivier Blight, François Mesléard, Adeline Bulot, Erick Provost et Thierry Dutoit. Paru en ligne dans Biological Conservation le 15 avril 2020. DOI:10.1016/j.biocon.2020.108547
La notion de « trame noire » a fait son apparition depuis quelques années, s’ajoutant à celle de « trame verte et bleue » déjà bien connue. L’objectif est de limiter la dégradation et la fragmentation des habitats dues à l’éclairage artificiel par l’intermédiaire d’un réseau écologique formé de réservoirs et de corridors propices à la biodiversité nocturne. Plusieurs démarches de trames noires sont en cours ou même déjà achevées en France. Cet article présente deux projets menés dans des territoires très contrastés, l’un dans le Parc national des Pyrénées et l’autre sur la Métropole européenne de Lille. Par : SORDELLO, Romain ; JUPILLE, Olivier ; VAUCLAIR, Sébastien ; SALMON-LEGAGNEUR, Léa ; DEUTSCH, Éloïse ; FAURE, Baptiste. Sciences Eaux & Territoires, la revue d'Irstea, 16.04.2018 "... Depuis peu, il est également démontré que l’éclairage nocturne peut constituer des zones infranchissables pour certains animaux à l’échelle d’un paysage ( Van Grunsven et al., 2017), occasionnant ainsi une fragmentation des populations (figure 1). La pollution lumineuse agit également sur d’autres niveaux de la biodiversité tels que les relations interspécifiques, notamment la relation proie/prédateur et la pollinisation/dispersion des graines (Knop et al., 2017). Elle a donc potentiellement des effets sur les services rendus par les écosystèmes. Elle désynchronise aussi les horloges biologiques chez la faune et la flore. Au final, elle touche tous les groupes biologiques et tous les milieux (terrestres, aquatiques, marins…)." (...) [Image] Un coléoptère sur du ciste maraîcher dont la pollinisation a été perturbée par un éclairage artificiel nocturne, entraînant une moindre production de fruits. EVA KNOP, UNIVERSITE DE BERNE [via] La pollution lumineuse, une menace de plus pour les pollinisateurs, 03.08.2017 http://www.lemonde.fr/biodiversite/article/2017/08/02/la-pollution-lumineuse-une-menace-de-plus-pour-les-pollinisateurs_5168000_1652692.html
"Dung beetles find their food - which is dung - by its pungent smell. Once found, dung beetles then roll and bury dung balls or dung pellets to later eat or to lay eggs in. But in the De Hoop Nature Reserve of the southern Cape plants called Ceratocaryum argenteum have managed to dupe dung beetles into rolling and burying their seeds. These seeds look and smell like dung pellets, so this is a classic case of plants deceiving animals". How dung beetles are duped into rolling and burying seeds. Par Jeremy Midgley, The Conversation, 17.10.2016 [Image] Dung beetles deceived into dispersing dung-mimicking seeds - Joseph D.M. White, YouTube, 27.09.2016
https://www.youtube.com/watch?v=ugxRx7alXb4 (capture d'écran) [L'étude] Faecal mimicry by seeds ensures dispersal by dung beetles : Nature Plants, 05.10.2015 http://www.nature.com/articles/nplants2015141
Les graines de Ceratocaryum argenteum sont plus grandes que celles des espèces apparentées et dégagent une odeur âcre rappelant celles des fientes d’antilopes. Serait-ce un exemple de duperie, un déguisement aromatique pour tromper les bousiers à leur insu afin de disperser les graines ? Dans la réserve naturelle De Hoop,en Afrique du Sud, Jeremy Midgley et ses collègues de l’université de Cap Town ont tenté d’élucider la tromperie. GuruMeditation Images tirées de l’étude : de a à c graines de Ceratocaryum argenteum, d, e, au microscope électronique (SEM) l’extérieur et la première couche protégeant la graine. f, bousier E. flagellatus. g, matières fécales de blesbok (antilope).
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