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Le Club de Mediapart mer. 27 juil. 2016 27/7/2016 Dernière édition

Samedi-sciences (84) : pour butiner, les bourdons captent les signaux électriques des fleurs

Les bourdons terrestres, insectes pollinisateurs apparentés aux abeilles, sont capables de détecter les signaux électriques émis par les fleurs, révèle une étude réalisée par l’équipe du professeur Daniel Robert, à l’université de Bristol (Royaume-Uni).

 © Dominic Clarke et Daniel Robert © Dominic Clarke et Daniel Robert

Selon cette étude, qui vient de paraître dans la revue Science, en plus de leurs couleurs, de leurs formes et de leurs fragrances, les fleurs se manifestent aux butineurs par un signal électrique, un peu l’équivalent d’une enseigne au néon au-dessus d’une vitrine.

Les plantes sont en général chargées négativement et émettent un champ électrique faible. Les insectes, eux, acquièrent une charge positive au cours de leur vol. Du fait de cette différence de potentiel, une petite force électrique se met en place lorsqu’un insecte s’approche d’une fleur.

On avait déjà observé que ce phénomène facilitait le transfert du pollen et son adhésion sur une courte distance. De plus, le champ varie selon le statut de pollinisation de la fleur : le dépôt du pollen et la pollinisation qui en résulte changent le potentiel électrique de la fleur.

Cela a donné aux scientifiques de Bristol l’idée de chercher si le signal lié au champ électrique fournissait une information aux insectes : un changement du potentiel électrique d’une fleur pouvait-il indiquer à un butineur qu’un autre insecte avait visité la même fleur récemment ?

Précisons que lorsqu’une abeille ou un bourdon butine une fleur, la visite de l’insecte laisse d’autres indices que le signal électrique : odeur ou modifications de la couleur, de la forme et du degré d’humidité de la fleur. Mais les signaux électriques fournissent-ils un indice supplémentaire ?  

A leur surprise, les chercheurs ont découvert que les bourdons terrestres (Bombus terrestris) sont effectivement capables de détecter les champs électriques des fleurs, et apprennent à utiliser les variations de ces champs comme indication pour reconnaître les fleurs les plus intéressantes à butiner – celles où ils pourront trouver le plus de nectar.

Pour mettre en évidence cet intéressant comportement, les chercheurs ont mis en place un dispositif expérimental sophistiqué. Ils ont déterminé la charge des bourdons en les entraînant à voler dans une cage de Faraday contenant une « récompense » sucrée. Ils ont ainsi pu mesurer une charge positive pour 94% des insectes.

 © Jeffdelonge © Jeffdelonge

Les chercheurs ont ensuite placé des électrodes dans les tiges de pétunias afin d’enregistrer la « signature électrique » produite par l’approche et l’atterrissage d’un insecte sur la fleur. Ils ont constaté une modification du champ électrique de la fleur, qui se prolonge plusieurs secondes après que l’insecte a décollé.

L’étape suivante a consisté à tester la capacité des bourdons à faire la différence entre les signaux électriques. A cette fin, les scientiques ont utilisé des fleurs artificielles consitiées d’un disque en acier décoré. Sur la moitié des fleurs artificielles a été appliqué un courant paramétré de manière a reproduire le champ électrique d’une vraie fleur, tandis que d’autres n’avaient pas le signal électrique. Les fleurs électrisées étaient dotées d’une récompense sous forme de sucrose, tandis que les autres ne pouvaient offrir qu’une solution de quinine amère.

Daniel Robert et ses collègues ont observé qu’au cours du temps, les bourdons visitaient de plus en plus souvent les fleurs portant la récompense sucrée, celles qui émettent un signal électrique. Si l’on modifie le dispositif de manière à supprimer ce siugnal électrique, les bourdons ne font plus la différence entre les deux catégories de fleurs artificielles et ne sont plus capables de reconnaître celles qui sont chargées de sucre.

Le signal électrique est donc bien l’un des indices utilisés par les butineurs pour choisir les fleurs qu’ils vont butiner. Il y a certes d’autres indices, olfactifs et visuels, mais selon les chercheurs, l’utilisation des champs électriques permet aux pollinisateurs de distinguer plus rapidement et plus précisément les fleurs intéressantes.

« Ce nouveau moyen de communication montre comment les fleurs pourraient informer leurs pollinisateurs de l’état exact de leurs précieuses réserves de nectar et de pollen », commente Heather Whitney, membre de l’équipe de Bristol.

En termes biologiques, la capacité à fournir une information exacte est un avantage pour la fleur. En effet, les insectes butineurs apprendraient rapidement à reconnaître une fleur qui ferait une « publicité mensongère », en émettant un signal attirant alors qu’elle aurait peu de nectar à offrir ; et ils se désintéresseraient d’une telle plante, qui ne pourrait plus se reproduire et disparaîtrait.

En somme, la situation d’interdépendance entre les fleurs et les insectes pollinisateurs fournit, selon Daniel Robert, « une leçon de publicité sincère », l’intérêt de la fleur étant de « dire la vérité » sur son état. Un cas de figure suffisamment rare pour être salué.

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L'auteur

Michel de Pracontal

Journaliste scientifique, j'ai travaillé à Science et Vie, à L'Evénement du Jeudi, et au Nouvel Observateur (de 1990 à 2009). Je suis aussi auteur de plusieurs livres dont le dernier, Kaluchua, vient de paraître au Seuil. Sur twitter: @MicheldePrac.

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