Les plantes sont plus rusées qu’on ne le pensait lorsqu’il s’agit de se défendre: littéralement, une plante a convoqué des guêpes parasites pour éliminer les insectes qui dévoraient ses feuilles.
Des scientifiques en Chine ont étudié comment le cowpea (Vigna unguiculata) se défend contre un intrus qui ronge ses feuilles. Ils ont trouvé des preuves que la plante ne se contente pas d’émettre des substances volatiles dans l’air qui attirent un parasite courant de l’insecte, elle dégage aussi d’autres composés dans le sol par ses racines, qui facilitent l’emploi de la même stratégie par les générations futures. Le travail de l’équipe met en lumière une tactique de lutte contre les nuisibles jusque-là inconnue, selon les chercheurs.
« Nos résultats révèlent une couche de défense indirecte fondamentalement distincte dans laquelle les feuilles attaquées laissent une empreinte dans le sol », écrivent-ils dans leur article publié vendredi dans Cell Reports.
Le cowpea astucieux
Le cowpea est une légumineuse et l’une des cultures les plus anciennes que l’homme ait cultivées. Aujourd’hui, on cultive principalement cette plante pour ses haricots noirs à œil noir (également appelés pois du Sud), même si ses feuilles et d’autres parties sont aussi comestibles.
Bien que le cowpea soit une culture résistante, elle a ses prédateurs naturels. L’un d’eux est l’insecte Liriomyza trifolii, plus couramment connu sous le nom de mineuse serpentine américaine. Ces petites mouches vont perforer les feuilles du cowpea pour se nourrir et y pondre leurs œufs; leurs larves se nourrissent également et creusent des galeries à travers la feuille. Des infestations suffisamment lourdes peuvent dépérir toutes les feuilles d’une plante et réduire les rendements.
Les mineuses ont leurs propres ennemies, à savoir certaines guêpes parasites. Celles-ci déposent généralement leurs œufs dans la larve de la mineuse et, à l’éclosion, les descendants de la guêpe dévorent cette larve. Selon les auteurs, des recherches antérieures ont montré que les cowpeas peuvent produire des composés volatils (des substances qui se volatilisent facilement dans l’air) qui semblent attirer naturellement ces guêpes lorsque des insectes qui dévorent les feuilles, comme la mineuse, s’en prennent à eux. Ces composés ne restent toutefois que brièvement, ce qui signifie que c’est un mécanisme de défense à court terme.
Les chercheurs voulaient savoir si le cowpea disposerait d’autres tours dans son sac pour se protéger contre les mineuses, ou plutôt s’ils agiraient par leurs racines. Dans un cadre contrôlé, ils ont étudié des cowpeas, des mineuses et l’espèce de guêpe parasite Neochrysocharis formosa.
Comme prévu, les cowpeas infestés par les mineuses libéraient des composés volatils susceptibles d’attirer les guêpes. Cependant, ils libéraient aussi d’autres composés par leurs racines qui semblaient modifier la composition bactérienne, ou microbiome, du sol environnant. Ce microbiome modifié, à son tour, améliorait la capacité du cowpea à émettre son signal olfactif destiné aux guêpes, même chez des plantes qui n’avaient jamais été infestées par des mineuses au départ.
« Cette boucle de rétroaction en plusieurs étapes transforme une attaque éphémère par un herbivore en un héritage défensif transmis par le sol », écrivent-ils.
Leçons à tirer
Les auteurs notent que leur recherche a été conduite dans des conditions soigneusement contrôlées. Des questions importantes comme la durée réelle de la stratégie de modification du sol par la plante dans le monde réel restent donc sans réponse. Et qui peut dire combien d’autres espèces végétales utilisent une méthode similaire.
Pour l’instant, toutefois, le travail de l’équipe éclaire davantage les interactions complexes que les plantes entretiennent avec leurs prédateurs et leurs alliés — des relations que les humains pourraient exploiter pour garder nos cultures en bonne santé sans dépendre autant de pesticides toxiques, affirment les chercheurs.
« Ces résultats apportent une base mécanistique pour exploiter les partenariats plante-microbe afin d’améliorer le contrôle biologique, ouvrant de nouvelles opportunités pour concevoir des agroécosystèmes résilients et durables qui tirent parti des processus écologiques présents dans les sols », écrivent-ils.
Personnellement, je suis simplement heureux que, même chez les plantes, il existe un exterminateur qu’elles peuvent appeler.
