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lundi 26 janvier 2009      

 

La pollinisation

 

Il n'y a pas si longtemps de cela, au milieu du XVIIe siècle, les botanistes croyaient encore que le pollen était une sécrétion sans intérêt rejetée par les plantes on ne sait trop pourquoi. Et les fleurs des ornements poétiques qui se transformaient en graines ou en fruits on ne sait trop comment...
Aujourd'hui on connaît plutôt bien le mode de fécondation des plantes, on sait que les fleurs sont l'équivalent végétal des organes sexuels,(hé oui, les jolis bouquets...), que le pollen sert à la pollinisation, et que même le jardinier doit en tenir compte lorsqu'il veut avoir de bonnes récoltes de pommes, de poires ou de noisettes. Nous allons voir ici d'un peu plus près comment se reproduisent les plantes à fleur, pour mieux comprendre et apprécier ce qui est à l'oeuvre dans la nature et dans notre jardin.

 

Impossible rencontre
Le bébé des plantes, c'est la graine, et chez les plantes comme chez tous les êtres vivants, pour faire un bébé, il faut des parents. C'est à dire une rencontre entre un père et une mère, ou du moins entre un spermatozoïde et un ovule. Comment faire quand on est une plante, et qu'on a pas la possibilité de se déplacer ? Les algues procèdent le plus simplement du monde en relâchant leurs ovules et leurs spermatozoïdes directement dans la mer. Ces spermatozoïdes ressemblent tout à fait à ceux des animaux, et sont pourvus de flagelles avec lequel ils nagent à la rencontre des ovules. Les mousses et les fougères, plantes primitives, procèdent un peu de la même manière et ont besoin d'humidité au moment de la fécondation.
Seules les plantes à fleur, celles qui nous intéressent aujourd'hui, sont définitivement affranchies du milieu humide pour leur fécondation. Elles ne dispersent pas directement leurs gamètes mâles dans la nature, mais les font voyager protégés sous la forme de grains de pollen. Et les gamètes femelles restent bien à l'abri au sein de la fleur.

 

Dans le vent
Si les plantes ne peuvent se déplacer, le pollen porteur de la semence mâle est capable de le faire, en empruntant des véhicules très variés. Véhicules n° 1 : le vent. C'est probablement premier des véhicules à pollen qu'ont utilisé les plantes à fleurs et celui qu'utilisent encore aujourd'hui les conifères, les graminées, et de nombreux arbres de la forêt. Oui, les sapins, les chênes, le chiendent, les bouleaux fleurissent, mais si discrètement qu'on a tendance à l'oublier.
On qualifie ces plantes d'anémophiles, c'est à dire littéralement "qui aiment le vent". Leur pollen est très léger, fin et lisse pour être facilement transporté par le vent. Celui des conifères comporte même deux sortes de petits ballons latéraux, les sacs aériens, qui se gonflent quand l'air est chaud pour lui permettre de s'élever. Le soir, quand la température redescend, les grains de pollen s'alourdissent et retombent sur les cônes femelles... ou à côté ! Ce mode de dispersion n'est en effet pas très économique, il y a beaucoup de pertes. Et pour compenser ces pertes les plantes anémophiles produisent d'énormes quantités de pollen. Certaines années ce sont de véritables pluies de poudre jaune soufrée qu'émettent au printemps les forêts de résineux, et on a pu calculer qu'en Europe en moyenne 300 millions de grains de pollen en tous genres se déposent chaque année sur un mètre carré de terrain !
Pour faciliter cette abondante production de pollen, les plantes anémophiles sont en général unisexuées, c'est à dire que les fleurs mâles et les fleurs femelles sont séparées. Les noisetiers ont beaucoup de chatons (les fleurs mâles), pour fabriquer beaucoup de pollen, et relativement peu de glomérules, (les fleurs femelles) qui donneront les noisettes.
Ces plantes, amies du vent, poussent très souvent en population dense et nombreuse, dans les forêts, ce qui augmente les chances de pollinisation réussie.
Les graminées procèdent également de cette manière, et poussent en troupes nombreuses dont les épis en fleurs, portés par de longues tiges souples ondulent au gré du vent en émettant un nuage continu de pollen. Elles sont pour la plupart hermaphrodites, c'est à dire que chacune de leurs fleurs est à la fois mâle et femelle. Le maïs constitue dans ce groupe une exception, avec ses épis mâles perchés à près de deux mètres en haut de la tige et ses épis femelles insérés à l'aisselle des feuilles.

 

La fleur et l'insecte
Si les plantes anémophiles n'exposent pas ostensiblement leur floraison, les entomophile, celles "qui aiment les insectes" cherchent au contraire à en montrer le maximum. Leurs fleurs sont odorantes, elles se parent de couleurs vives, déploient largement leurs corolles. Le but étant d'attirer les insectes qui vont servir de véhicule pour les précieux grains de pollen. Certaines fleurs bernent sans vergogne les pauvres insectes alléchés (encadré), mais la plupart les remercient en les nourrissant avec une partie du pollen ou quelques gouttes de liquide sucré. Quand un insecte visite la fleur pour y butiner du nectar, ou carrément pour lui manger les étamines, il en repart avec une moisson de grains de pollen collés sur son corps. Et quand il continue plus loin sa quête de nourriture, il emporte avec lui tous ces grains voyageurs dont il déposera une partie sur les stigmates d'une autre fleur (de la même espèce).
Ce pollen à véhicule insecte n'est pas léger et fin comme celui des conifères, mais au contraire lourd et un peu collant, souvent aggloméré en petites pelotes, et pourvu de pointes, d'aspérités adhérentes qui lui permettent de bien s'accrocher. Et les insectes efficaces dans la pollinisation ont en général une pilosité abondante. Les papillons, qui pollinisent plus spécifiquement les fleurs à corolle profonde, les oeillets, le datura, les chèvrefeuilles, ont souvent un corps velu qui retient bien le pollen. Les abeilles aussi sont couvertes de poils, et il faut les voir quelquefois toutes barbouillées de poussière jaune quand elles rentrent à la ruche après avoir butiné dans un champ de tournesol. Ce sont des pollinisatrices très efficaces, et la présence de ruches au sein d'un verger, au bord d'un champ de colza ou encore près de cultures de plantes porte graines augmente considérablement les rendements. Dans les vergers enherbés, il faut veiller à faucher la végétation basse, en particulier les pissenlits, car les abeilles butinent de préférence les fleurs les plus rentables pour elles, et ce ne sont pas forcément les mêmes que pour l'arboriculteur.

 

La fécondation
Il ne faut pas assimiler trop rapidement le grain de pollen avec un spermatozoïde. Une fois la pollinisation accomplie, que ce petit grain de vie a été déposé par le vent ou par un insecte sur l'extrémité du pistil, commence une subtile alchimie. Le pollen est d'abord réhydraté par un mucus visqueux sécrété par l'organe femelle, puis il se met à germer. Un peu comme une graine qui émettrait une racine unique, il pousse un long tube pollinique qui chemine à l'intérieur du style en direction de l'ovule. Ce tube pollinique porte à son extrémité les gamètes mâles, deux spermatozoïdes. Le premier s'unit à l'ovule et féconde la future graine, tandis que l'autre, en s'unissant à deux cellules femelles, initie la formation du tissu nourricier et des enveloppes du fruit. La pollinisation est en fait le point de départ d'une double fécondation, qui donne naissance simultanément à la graine et au fruit.
Certaines plantes ont la curieuse propriété de pouvoir donner des fruits en l'absence de fécondation. Les bananes, les clémentines, mais également les cormiers, certaines variétés de poires, peuvent être parthénocarpiques, c'est à dire que la croissance du carpelle se transformant en fruit peut s'effectuer en l'absence de fécondation. Ces fruits sont bien entendu alors dépourvus de pépins.

 

Eviter la consanguinité
La sexualité est un mode de reproduction qui met en jeu deux individus différents. Les plantes qui portent souvent en même temps des organes mâles et des organes femelles peuvent déroger à cette règle et avoir recours à l'autofécondation, c'est à dire se polliniser elles-mêmes. Ce qu'elles font quelquefois. Mais en règle générale elles déploient des stratégies destinées à éviter la "consanguinité" et favoriser la fécondation croisée. De nombreux arbres fruitiers par exemple sont autostériles, chez eux l'autofécondation est rendue impossible par des auxines qui inhibent la germination du pollen provenant de leurs propres fleurs. Seuls les gamètes provenant d'une plante différente pourront ainsi atteindre l'ovule. Chez d'autres plantes la maturité des fleurs mâles et des fleurs femelles est décalée dans le temps. Les chatons du noisetier éclosent bien avant les fleurs femelles, ce qui le rend pratiquement autostérile. Chez les fleurs hermaphrodites, c'est un décalage de maturité entre les étamines et les stigmates qui évite l'autofécondation.
Il n'y a cependant pas chez les plantes un équivalent du tabou de l'inceste. Si les insectes pollinisateurs ne se présentent pas, ou si le temps est trop humide pour permettre la bonne diffusion du pollen, la fleur se féconde elle même. Pour sauver la mise en quelque sorte, dans l'attente de jours meilleurs. La campanule délaissée par les insectes finit par recourber ses stigmates pour les amener au contact des étamines, les fleur tubulaires des composées se saupoudrent elles mêmes de leur propre pollen. Il y a même des plantes qui ont recours systématiquement à l'auto fécondation. Les haricots et les pois, qui ont pourtant une fleur bien conçue pour être visitées par les insectes sont en fait auto pollinisatrices. Vous ne verrez jamais d'abeilles butiner vos petits pois. L'orge et le blé font de même, et n'ouvrent quasiment pas leurs fleurs écailleuses, préservant ainsi leur pureté variétale.
Par contre les courges ou les cornichons, avec leur floraison unisexuée, ne peuvent pas se passer d'insectes. Les fleurs femelles non visitées sont irrémédiablement perdues. Mais la période de floraison de ces plantes est suffisamment étalée pour que d'autres fleurs plus chanceuses leur assurent une descendance.

 

La pollinisation au jardin
La faune d'insectes sauvages et d'abeilles vagabondes est suffisamment abondante au jardin pour assurer la pollinisation des récoltes. Dans les périodes pluvieuses, vous pourriez éventuellement avoir à prélever un peu de pollen avec un pinceau sur les fleurs mâles pour polliniser les courges. J'ai une année semé des courgettes hybrides F1 dont les fleurs n'arrivaient pas à se déployer. Il me fallait régulièrement couper l'extrémité des corolles pour permettre aux abeilles d'y pénétrer.
Semez le maïs en poquets, ou en carré, plutôt qu'en ligne. Ceci pour favoriser la pollinisation anémophile de cette espèce. Au verger il faut absolument tenir compte de l'autostérilité éventuelle de certains arbres fruitiers (voir tableau). Si la place vous manque pour planter un deuxième sujet d'une variété différente, vous pouvez tourner la difficulté en sur greffant votre arbre avec la variété pollinisatrice, de manière à avoir deux variétés sur le même pied. Ou encore, ultime recours, accrochez dés le début de la floraison des bouquets de branches fleuries provenant d'une variété adéquate.
Et si le virus vous prend de devenir "inventeur de fruits", ou créateur de roses, vous pouvez vous essayer à jouer les véhicules à pollen avec un petit pinceau fin, et hybrider sciemment une variété avec une autre. Mais ça, c'est une autre histoire dont nous reparlerons plus tard.

A lire, ou à relire absolument : Vie et moeurs des abeilles de Fon Frish, et bien sûr Amours et civilisations végétales, par l'homme des plantes Jean Marie Pelt

 

Les raisons du cerisier
Les cerisier, les pommiers, les châtaigniers, font partie des plantes auto stériles. C'est à dire que si vous plantez un arbre d'une variété donnée, vous devez obligatoirement planter dans son voisinage un arbre d'une variété différente pour permettre la pollinisation et récolter des fruits. Pour la fleur d'un cerisier Burlat par exemple, le pollen d'un autre cerisier Burlat n'est pas perçu comme venant d'une arbre différent. Il se trompe direz vous. Et bien non, le cerisier ne se trompe pas. Dans la nature, chaque cerisier sauvage est effectivement différent de son voisin, car tous sont issus de semis, de graines possédant un patrimoine génétique hérité de chacun des deux parents. Mais dans un verger, les arbres sont multipliés par greffage, et non par semis. Ce qui signifie que tous les arbres d'une variété donnée sont des clones, des duplicata strictement identiques au pied mère de départ. Avec le même patrimoine génétique pour chacun. Vous voyez bien que c'est le cerisier qui a raison ! découverte scandaleuse.

Ce n'est pas un botaniste patenté, mais un amateur, un directeur d'école de Spandau, près de Berlin, qui à le premier décrit en 1793 le principe de la pollinisation des plantes par les insectes. Son ouvrage intitulé " la découverte du mystère de la nature concernant la constitution et la fécondation des fleurs" fut d'ailleurs très mal accueilli par les scientifiques de l'époque. Pensez donc, un amateurs ! Son éditeur, sans doute un peu honteux d'avoir commis un tel ouvrage scandaleux lui refusa ses exemplaires d'auteurs. Et pour comble d'infortune, il fut révoqué de son poste pour "négligence de ses obligations dominicales". En clair pour avoir passé ses dimanches à errer dans la campagne plutôt que d'aller à la messe.
Ce n'est que bien plus tard, au milieu du XIXeme, que Charles Darwin redécouvrit cette oeuvre qui l'émerveilla et lui rendit justice. Et Sprengel qui dû gagner sa vie en donnant des leçons particulière est aujourd'hui la fierté de sa ville natale...

Les orchidées aguicheuses
Les fleurs des ophrys, les orchidées de nos prairies, utilisent leurs insectes pollinisateurs sans le moindre scrupule. Ici pas de gratification, de remerciement sous forme de nectar ou de pollen.
Pour attirer ses auxiliaires, la fleur se déguise en insecte. Elle imite la forme de l'abdomen, les couleurs, l'odeur, les rayures, jusqu'à la disposition des poils d'un bourdon ou d'une abeille femelle. Le mâle de l'espèce passant par là croit tout de suite à une invitation galante, et se pose sur ce qu'il pense être une partenaire consentante. Il essaie de copuler, s'excite, s'agite frénétiquement un bon moment avant de reconnaître sa méprise, et repart frustré, mais couvert de pollen... vers une nouvelle mésaventure.

 

 

Mode de pollinisation des principales espèces fruitières
(d'après "fruits oubliés)
Pour savoir si votre fruitier a besoin d'un compagnon

 Espèces

 Floraison pollinique

 Pollinisation

 Compatibilité

 Actinidia

 Dioïque

 Entomophile

 

 Abricotier

 Fleurs Hermaphrodites

 Entomophile

 Auto compatible. quelques variétés auto stériles

 Amandier

 Fleurs Hermaphrodites

 Entomophile

 Généralement auto incompatible quelques variétés auto compatibles

 Cassis

 Fleurs Hermaphrodites

 Entomophile

 généralement auto incompatible

 Cerisier

 Fleurs Hermaphrodites

 Entomophile

 généralement auto incompatible

 Châtaignier

 Monoïque

Ambophile

Autostérile

 Framboisier

 Hermaphrodite

Entomophile

Auto fertile

 Figuier

 Dioïque

  Entomophile

 Nombreuses variétés parthénocarpiques

 Griottier

 

Entomophile

 Auto fertile

 Groseillier

 Fleurs Hermaphrodites

 Entomophile

 Auto fertile

 Myrtille

 Fleurs Hermaphrodites

 Entomophile

 Auto compatible

 Noisetier

 Monoïque

Anémophile

Pratiquement autostérile

 Noyer

 Monoïque

Anémophile

Auto compatible

 Olivier

 Hermaphrodite

 Anémophile

 Auto incompatible quelques variétés auto fertiles

 Pêcher

 

 Entomophile

Auto compatible

 Poirier

 

 Entomophile

 Autostérile

 Pommier

 

 Entomophile

Autostérile

 Prunier

 

 Entomophile

50 % Autostérile/50 % Auto fertile

 Vigne

 

 Anémophile

Auto fertile Autostérilité rare

Fleur hermaphrodite : à la fois mâle et femelle
Monoïque : fleurs mâles et femelles séparées mais portées par le même pied
Dioïque : fleurs mâles et fleurs femelles portées par des pieds différents.
Anémophile : pollinisé par le vent
Antomophile
: pollinisé par les insectes
Parthénocarpique : fructifie en l'absence de pollinisation

 

  
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La dernière mise à jour de ce site date du 26/01/09