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Interactions plantes-pollinisateurs dans une île océanique tropicale : le cas des populations d'orchidées dans différents écosystèmes de la Réunion

Coordinateur(s)
Thierry Pailler, Université de la Réunion
Partenaire(s)

CEFE

CIRAD

Conservatoire Botanique National de Mascarin

KEW Gardens

IPC University of CapTowm

Insectarium de la Réunion

SREPEN

Office National des Forêts

La Réunion est caractérisée par une grande diversité d'écosystèmes qui se répartissent essentiellement le long du gradient d'altitude et secondairement selon l'exposition aux vents dominants. Les résultats concernant la reproduction des orchidées dans les écosystèmes réunionnais montrent, avec l'altitude, un affranchissement progressif du recours aux pollinisateurs pour se reproduire. Ces résultats semblent en grande partie indépendant des contraintes phylogénétiques dans la mesure où l'autogamie est présente au sein de genres différents (convergence). Par exemple, dans les prairies altimontaines de la Réunion, les genres Cynorkis, Satyrium et Disa, sont tous auto-fertiles (aptes à s'auto-féconder en absence de pollinisateurs). Par contre ils ne possèdent que des représentants non autofertiles en Afrique du sud et à Madagascar. Au sein des espèces des genres Angraecum et Jumellea de La Réunion, l'auto-fertilité est aussi largement répandue alors qu'aucune espèce malgache ou africaine n'a encore été décrite comme telle. Par ailleurs, les espèces dépendant de pollinisateurs assez spécialisés (notamment les sphinx de petite taille ou taille moyenne) sont surtout présentes à basse altitude. Il apparaît donc que les caractéristiques des écosystèmes terrestres varient avec l'altitude au regard de l'importance des pollinisateurs pour la reproduction de leurs espèces. Ces résultats suggèrent une baisse de l'activité et/ou de la diversité des pollinisateurs en altitude. Ils permettent de mettre en évidence quels sont les compartiments clés pour le maintien de chaque écosystème de la Réunion.
D'un point de vue des stratégies reproductives, nos résultats obtenus sur l'évolution de la pollinisation suite à la colonisation des Mascareignes révèlent des patrons tout a fait originaux. Ainsi, nous montrons que les Mascareignes, de par leur isolement géographique et la surface réduite de leurs écosystèmes, n'hébergent aucune espèce pollinisée par des sphinx à longue trompe (plus de 10 cm), ces derniers étant absents de l'île. Par contre, nous avons identifié 2 types d'évolution insulaire empruntés, suite à la colonisation des îles Mascareignes, par des formes à long éperon.
1 - Evolution de la sphingophilie vers l'autofertilité: certaines espèces, du fait de l'absence de pollinisateurs à longues pièces buccales, ont mis en place une stratégie reproductrice favorisant l'autofécondation. Elle n'ont donc plus recours au pollinisateurs pour se reproduire. Sur la base des données obtenues en phylogénie moléculaire, ce phénomène serait apparu 6 fois (au sein de deux genres) de manière indépendante, suite à la colonisation de l'archipel par des souches ancestrales à longs éperons. Associée à cette évolution nous notons une forte diminution, voire dans certains cas une absence totale de production d'odeur chez ces formes insulaires.
2 - Evolution de la sphingophilie vers l'ornitophilie: ce phénomène constitue une grande originalité puisque nous avons découvert la troisième famille d'oiseaux pollinisateurs de la famille orchidées. Le passage de la sphingophilie vers l'ornitophilie semble avoir été possible grâce à une adaptation clé (pré-adaptation), présente au sein du groupe frère impliqué, et caractérisée par une gorge de l'éperon très large permettant à un oiseau du genre Zosterops d'insérer sont bec dans l'éperon lors de sa quête de nectar. L'évolution vers l'ornitophilie au sein de trois espèces de la section endémique Hadrangis s'accompagne de la perte totale d'odeur. De plus l'inertie phylogénique ne semble pas permettre la mise en place, au sein du clade, de fleurs colorées caractéristiques des plantes ornithophiles.