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Le sphinx et l’orchidée
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PORTFOLIO
PAROLE D’EXPERT
3 LE SPHINX ET L’ORCHIDÉE
G É O G R A P H I E M AT H É M AT I Q U E S T E C H N O L O G I E S C I E N C E S P H Y S I Q U E S S C I E N C E S D E L A V I E E T D E L A T E R R E
L’ÉVOLUTION PRÉDICTIBLE
Butinage de l’orchidée vu par Pascal Le Roch (© P. Le Roch/MNHN)
BIEN VU, BIEN LU
Le sphinx et l’orchidée
Un cas de coévolution
est illustré ici par
une orchidée et son
pollinisateur, un sphinx.
La fleur possède un
nectaire (tube) très long
qui peut atteindre plus de
30 centimètres tandis que
l’insecte est doté d’une
trompe presque aussi
longue qui lui permet
d’accéder au nectar situé
au fond du nectaire.
D’après Darwin, la plante
et l’animal se seraient
adaptés l’un à l’autre au
cours du temps. Selon une
autre hypothèse récente,
l’allongement du nectaire
serait une réponse de
l’orchidée à la trompe
du papillon.
Ce dessin représente l’Agraecum sesquipedale, une orchidée pas comme
les autres, butinée par un papillon lui aussi pas comme les autres. Appelée
« étoile de Madagascar », l’orchidée possède de grandes feuilles blanches
en forme d’étoile et un nectaire qui peut atteindre plus de 30 centimètres
de long. Celui-ci contient le nectar sécrété par la plante, liquide sucré
qui attire les insectes butineurs. Le papillon entre en contact avec l'orchidée
(en coupe dans le cercle), ce qui lui permet d’enfoncer sa trompe le plus
loin possible dans le nectaire. Il se couvre alors la tête de pollen qu’il
déposera sur d’autres orchidées. C’est le mode de reproduction par
entomogamie, ou pollinisation par les insectes, privilégié chez les plantes
à fleurs. Initialement, la longueur du nectaire laissait présager l’existence
d’un papillon possédant une trompe de la même taille. C’est la prédiction
que fit Charles Darwin quand on lui présenta, en 1862, « l’étoile de
Madagascar », prédiction qui engendra le scepticisme chez beaucoup de
scientifiques de son époque. Ce n’est qu’en 1903 que l’on découvrit un
grand papillon nocturne doté d’une trompe de 22 centimètres et que
l’on nomma Xanthopan morgani praedicta en hommage à la prédiction
de Darwin. L’adaptation mutuelle du nectaire et de la trompe (représentée
enroulée dans le cercle p. 61) s’explique par la coévolution, une suite
de transformations qui se produisent au cours de l’évolution de deux
espèces qui s’influencent réciproquement G
En 1862, on présenta à Darwin une orchidée, Agraecum sesquipedale, plus communément
appelée « étoile de Madagascar ». C’est une épiphyte qui vit sur les arbres et se distingue
par ses feuilles blanches en étoile et par son éperon, ou nectaire, un tube qui peut
dépasser 30 centimètres de long au fond duquel se trouve le nectar, c’est-à-dire le liquide
sucré dont se nourrissent les insectes butineurs. En aspirant le nectar, l’insecte touche les
pollinies (amas de pollen), qui se collent alors sur sa tête ou son abdomen. L’insecte
s’envole ensuite vers d’autres fleurs pour en aspirer le nectar, et dépose le pollen qui
entraînera la fécondation. Ainsi se déroule la pollinisation en général. En examinant
l’orchidée, Darwin prédit l’existence d’un papillon muni d’une trompe de la même
longueur que le nectaire. Quarante ans plus tard, en 1903, on découvrit à Madagascar
un grand papillon nocturne, de la famille des Sphingidés, avec une trompe longue de
22 centimètres, auquel on donna le nom de Xanthopan morgani praedicta. L’adaptation
du nectaire et de la trompe s’explique par la coévolution, c’est-à-dire une suite de
transformations qui se produisent au cours de l’évolution de deux espèces suite à leurs
influences réciproques. Selon le modèle proposé par Darwin et élaboré plus tard par
Wallace, dans une population d’orchidées celles qui ont le nectaire le plus long ont un
avantage sélectif en optimisant le contact des butineurs avec les pollinies. De la même
façon, les papillons à longue trompe ont un avantage sélectif parce qu’ils récoltent plus
de nectar. Cette coévolution se serait produite graduellement par alternance. Justen B.
Whittal et Scott A. Hodges, de l’Université de Californie, ont proposé une autre hypothèse
en 2007 dans la revue Nature. À partir d’une analyse phylogénétique chez une autre
orchidée, ils sont arrivés à la conclusion que l’allongement du nectaire serait une réponse
de l’orchidée à la morphologie du papillon et que ce phénomène serait ponctuel durant
la spéciation.
DANS LES PROGRAMMES
Sciences de la vie et de la Terre
École primaire
• Les êtres vivants dans leur environnement
L’adaptation des êtres vivants aux conditions
du milieu.
Places et rôles des êtres vivants ; notions
de chaînes et de réseaux alimentaires.
ÉCOLE/COLLÈGE
6e
• Caractéristiques de l’environnement
et répartition des êtres vivants
• Peuplement des milieux
• Diversité, parentés et unité des êtres
vivants
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