Le mutualisme est une relation biologique où les deux partenaires en bénéficient. Les mutualismes plante-animal figurent parmi les relations les plus anciennes et les plus diversifiées de la vie terrestre : les plantes à fleurs (angiospermes) ont co-évolué en étroite association avec leurs pollinisateurs animaux depuis environ 130 millions d'années, et cette relation est l'une des forces principales qui ont conduit à l'extraordinaire diversité botanique que nous observons aujourd'hui. Sans les pollinisateurs animaux, la plupart des plantes à fleurs n'existeraient pas sous leur forme actuelle ; sans les plantes à fleurs, la plupart des insectes pollinisateurs n'existeraient pas non plus.

La co-évolution fleur-pollinisateur : un partenariat de 130 millions d'années

L'explosion des plantes à fleurs dans l'histoire évolutive (il y a environ 130 millions d'années, au Crétacé inférieur) a coïncidé avec la diversification explosive des insectes (notamment les abeilles, les guêpes et les papillons). Ce n'est pas une coïncidence : l'évolution des fleurs a co-évolué avec l'évolution des pollinisateurs dans un processus d'adaptation mutuelle qui a produit la spécialisation extraordinaire fleur-pollinisateur que nous observons aujourd'hui. Les principales catégories de pollinisateurs et leurs caractéristiques florales co-évoluées : abeilles et bourdons (mélittophilie) : fleurs ouvertes s'épanouissant le jour, couleurs bleu-jaune-violet (les abeilles voient bien ces longueurs d'onde mais pas le rouge), forme plate ouverte ou tubulaire avec des ouvertures adaptées à la taille de l'abeille, nectar abondant en positions accessibles, guides visuels (guides de nectaires : motifs UV visibles pour les abeilles mais pas pour nous). Papillons (psychophilie) : fleurs à tubes longs (pour la trompe), couleurs vives (rouge, orange, violet), nectar profond. Papillons de nuit volant la nuit (sphingophilie) : fleurs s'ouvrant la nuit, couleur blanche ou crème (visible dans l'obscurité), parfum intense la nuit (vanille, jasmin), tubes longs pour les trompes de sphinx. Mouches (myophilie) : fleurs souvent de couleur chair ou brun-violet, odeurs de décomposition ou de fèces, morphologie ouverte (les mouches n'ont pas de trompes longues). Colibris et autres oiseaux se nourrissant de nectar (ornithophilie) : fleurs rouges (les colibris voient bien le rouge, mais leurs principaux concurrents—les abeilles—ne le voient pas), tubes robustes pour supporter le bec, nectar abondant et concentré. Chauves-souris (chiroptérophilie) : fleurs blanches ou crème, s'ouvrant la nuit, forme en cloche ou en brosse, parfum musqué-fruité, positionnées sur le tronc ou les branches principales (non cachées parmi les feuilles).

Dispersion des graines par les animaux : zoochorie

Après la fécondation, les graines doivent voyager loin de la plante mère pour coloniser de nouveaux environnements et réduire la concurrence avec elle. La dispersion par les animaux (zoochorie) est la stratégie la plus courante chez les plantes des forêts tempérées et des forêts tropicales humides. Endozoochorie (dispersion par le tractus digestif) : l'animal mange le fruit, digère la chair, et les graines passent intactes par le système digestif, déposées dans les fèces loin de la plante mère. De nombreuses graines ont des enveloppes dures (téguments sclérifié) qui survivent à la digestion ; certaines espèces nécessitent même le passage par le tractus digestif pour la germination (les graines de certaines espèces d'Acacia germent mieux après avoir traversé les intestins du buffle africain : le processus digestif scarifie l'enveloppe dure de la graine). Les fruits charnus et colorés (rouge, noir, bleu) sont des adaptations pour attirer les oiseaux frugivores. Epizoochorie (fixation externe) : les graines adhèrent à l'extérieur du corps des animaux par des crochets (bardane, aigremoine) ou des résines collantes (gui, strophanthus). Déjà discuté dans l'article sur les épines. Myrmécochorie (dispersion par les fourmis) : environ 3 000 espèces de plantes dans les forêts tempérées (y compris de nombreuses plantes du sous-bois européen : violettes, perce-neige, primevères, hépatiques) produisent des graines avec des élaïosomes. Les fourmis collectent les graines pour les élaïosomes, les transportent au nid, mangent l'élaïosome, et rejettent la graine dans un dépôt de déchets organiques : un excellent substrat pour la germination. La dispersion assure que les graines atteignent des microhabitats favorables (les dépôts de nids de fourmis contiennent un sol mou, humide et riche en nutriments). Lapins et souris comme disperseurs secondaires : de nombreuses graines de plantes européennes sont cachées par les rongeurs (geais, loirs, campagnols) comme réserves alimentaires hivernales. Un pourcentage significatif n'est jamais récupéré : l'« oubli » du disperseur devient une dispersion pour la plante.

Alliances défensives : les plantes qui abritent des animaux protecteurs

Certaines plantes ont évolué en développant des structures spéciales (domaties) qui abritent des animaux défenseurs en échange d'une protection contre les herbivores ou les pathogènes. Acacias myrmécophytes (Acacia drepanolobium, Afrique) : produisent des épines creuses et gonflées (pointes d'épines élargies) habitées par des fourmis Crematogaster. Les fourmis reçoivent un abri dans les pointes d'épines creuses et du nectar provenant des nectaires extrafloraux de la plante. En retour, elles protègent la plante des herbivores (attaquant tout animal qui la touche) et éliminent les plantes grimpantes qui tentent de couvrir les feuilles. Expérience au parc national de Mpala (Kenya, 2003) : les acacias dont les fourmis ont été expérimentalement retirées ont montré une défoliation beaucoup plus importante par les éléphants comparés aux acacias avec des colonies de fourmis actives. Le signal de défense : les fourmis produisent des phéromones d'alarme très fortes lorsque de grands herbivores s'approchent. Les éléphants apprennent à éviter les acacias avec des colonies de fourmis actives. Domaties foliaires : de nombreuses plantes des forêts tempérées (y compris les vignes, les pommiers, les poiriers) produisent de petites cavités ou des trichomes sur la face inférieure des feuilles (domaties) qui abritent des acariens prédateurs de la famille des Phytoseiidae. Les acariens prédateurs trouvent un abri et un microhabitat favorable dans les domaties ; en retour, ils se nourrissent des acariens phytophages herbivores qui endommageraient la feuille. Une forme de mutualisme—l'hospitalité en échange de la protection—similaire à la relation fourmi-Acacia mais à une échelle beaucoup plus petite.

La crise des pollinisateurs : une alliance menacée

La co-évolution fleur-pollinisateur a créé un système d'interdépendance si étroit que la disparition d'une seule espèce de pollinisateur peut entraîner l'extinction de sa plante co-évoluée (et vice versa). Cette vulnérabilité fait de la crise des pollinisateurs l'une des urgences écologiques les plus graves auxquelles nous sommes confrontés. Les chiffres parlent d'eux-mêmes : en Europe, les populations d'abeilles sauvages (plus de 600 espèces en Italie seule) ont décliné de 30 à 75 % au cours des trois dernières décennies dans de nombreuses zones agricoles. En Amérique du Nord, les colonies d'abeilles domestiques ont perdu 40 % de leurs ruches chaque année au cours des 15 dernières années (syndrome d'effondrement des colonies). Les principaux responsables : les pesticides — en particulier les néonicotinoïdes, des insecticides systémiques qui se distribuent dans toute la plante, y compris le pollen et le nectar, et perturbent la navigation et la mémoire des abeilles ; la perte d'habitat due à la disparition des zones fleuries comme les prairies, les bordures de champs et les haies ; les agents pathogènes et les parasites tels que Varroa destructor, un acarien asiatique qui parasite les abeilles domestiques, et Nosema ceranae, un parasite fongique du tube digestif ; le changement climatique, qui provoque un décalage phénologique — les plantes fleurissent et les pollinisateurs émergent de manière désynchronisée à mesure que les températures augmentent ; et la monoculture agricole, qui crée des paysages uniformes avec une diversité florale minimale pendant des mois. Les conséquences agricoles sont graves : 75 % des cultures alimentaires mondiales dépendent de la pollinisation animale, ce qui représente 35 % de la production alimentaire mondiale en volume. Les pommes, les poires, les fraises, les amandes, les tournesols, le colza, les tomates, les concombres et les courges nécessitent tous des pollinisateurs animaux. La valeur économique des services de pollinisation est estimée à 153-577 milliards d'euros par an dans le monde (IPBES, 2016).

Soutenir les mutualismes plante-animal dans votre jardin et votre verger

Même à l'échelle d'un simple jardin ou potager, vous pouvez favoriser les relations plante-pollinisateur et contribuer à la conservation des populations locales de pollinisateurs. Plantes qui attirent les pollinisateurs italiens : les abeilles solitaires (plus de 500 espèces en Italie, les pollinisateurs les plus efficaces pour de nombreuses cultures) adorent la lavande, la bourrache, la phacélie, le thym, la sauge, le romarin, l'achillée et l'agastache. Les bourdons sont attirés par le trèfle, le mélilot, la sauge, la digitale et le muflier. Les papillons préfèrent le buddleia, la verveine, l'origan, le coquelicot et le chardon. Principes de gestion : floraisons échelonnées — choisissez des plantes qui fleurissent à différentes périodes de février à novembre pour soutenir les pollinisateurs toute l'année ; diversité florale — visez au moins 10 à 15 espèces fleuries différentes dans votre jardin ; réduisez ou éliminez les pesticides, en particulier les insecticides pyréthroïdes synthétiques, l'imidaclopride et la clothianidine ; maintenez les zones naturelles en laissant des patches de sol nu pour les abeilles qui nichent au sol, des tas de bois pour les abeilles charpentières et des tiges creuses pour les abeilles maçonnes ; et installez des maisons à abeilles — pas nécessairement pour les abeilles domestiques, mais pour les abeilles solitaires qui nichent dans des tubes de roseau creux, des blocs de bois percés ou des piles de briques perforées. Les abeilles solitaires sont des pollinisateurs remarquablement efficaces : une seule femelle Osmia (abeille maçonne) pollinise autant de plantes que 80 à 120 ouvrières abeilles.