PARLONS SCIENCES

Les mille et un moyens qu'ont les plantes de s'adapter

Les mille et un moyens qu'ont les plantes de s'adapter
«La nature a horreur du vide »... au moins autant que l'espèce humaine a horreur des mauvaises herbes. Plantes pionnières, à la conquête de territoires fortement marqués de notre empreinte, espèces exotiques et indigènes se partagent un espace considérable fait de bitume, de brique, de ciment, de pierre et de remblais mais aussi de métal, plastiques, etc. Et pourtant ! Peu d'endroits resteront vierges de végétaux : lichens, mousses et plus tard plantes à fleurs auront tôt fait de coloniser toutes les surfaces disponibles. La flore sauvage de nos grandes villes, pour banale qu'elle semble, n'en possède pas moins des caractéristiques étonnantes. Ainsi, toutes les plantes recèlent des trésors d'adaptation qui invitent à l'émerveillement. La dispersion des graines, qui fait appel à différents transporteurs – on parle de chorie (du grec khôris = éloignement, séparé) – est un bon exemple, qui montre aussi les liens forts entre les espèces présentes en ville et les activités humaines. Ainsi nos déplacements et les infrastructures que nous avons construites sont autant de voies d'entrée pour les végétaux voyageurs.

En train...

Le ballast des voies ferrées offre un milieu parfait pour le développement du concombre d'âne (Ecballium elaterium). Cette extraordinaire Cucurbitacée qui peut se développer à son aise sur les gros cailloux du ballast est dispersée par les trains qui passent : les fruits qui ressemblent à de petits concombres pendent à maturité au bout de longs pédoncules. Le moindre tremblement de sol au passage d'un train suffit alors pour déclencher la libération du fruit de son pédoncule et l'expulsion violente par l'orifice ainsi mis à jour d'une pulpe collante contenant plusieurs graines noires. La projection se fait dans un rayon de 3 à 4 mètres et certaines graines seront projetées avec leur pulpe collante sur les wagons. Plus tard, la pulpe séchera et les graines tomberont au sol et donneront de nouveaux plants partout où le climat le permet. Ce type de dispersion original qui utilise la propulsion par jet d'eau est appelé boléochorie.

À pied...

C'est aussi sur le ballast que l'on a le plus de chance de rencontrer le tribule terrestre (Tribulus terrestris), plus connu sous le nom de croix de Malte.
 
Fruit sec de tribule terrestre (Tribulus terrestris) par Valérie Martin-Rolland
Fruit sec de tribule terrestre (Tribulus terrestris) copyright Valérie Martin-Rolland
 
Cette plante discrète et rampante, de la famille des Zygophyllacées, possède un fruit original : 4 ou 5 carpelles aux extrémités pointues et dures formant ensemble comme une croix et qui se fichent facilement dans les pneus des voitures ou sous nos semelles. Pour l'infortuné cycliste qui aura la malchance de rouler dessus c'est la crevaison à coup sûr.
Bien entendu en milieu sauvage ces fruits épineux seront plutôt transportés sous les pattes de gros mammifères. Celui qui marchera dessus essaiera de s'en débarrasser à tout prix sous l'effet de la douleur : ce faisant, il dispersera la graine. On parle d'épizoochorie.
 

En voiture...

Les routes bénéficient aussi aux plantes voyageuses. Les talus des périphériques abritent le genêt d'Espagne (Spartium junceum, Fabacée). Ce bel arbuste au port en touffe lâche forme ici d'importantes populations. Si on les parcourt à pied en été et au soleil, on entend se succéder une multitude d'explosions : les deux valves des gousses mûres se vrillent brusquement en projetant au loin les graines. Certaines tomberont sur les véhicules qui passent ou seront poussées le long de ces voies rapides, continuant à disperser l'espèce.
Cette dispersion des semences par expulsion mécanique concerne de nombreuses espèces pionnières et porte le nom de ballochorie.
Geranium robertianum : libération des graines par Valérie MARTIN-ROLLANDSur les trottoirs, on rencontre aussi ce type de dispersion chez l'oxalide corniculée (Oxalis corniculata, Oxalidacée). Les jolis fruits en forme de petites tours voient leurs parois se vriller brutalement sous l'effet de la chaleur ou d'un contact et propulser à quelques décimètres de minuscules graines rouges. Quand on les regarde de plus près on s'aperçoit que ces graines sont délicatement mais profondément ridées transversalement. Ces rides permettent à la plante d'accrocher la moindre aspérité pour s'installer.
L'herbe à Robert (Geranium robertianum, Géraniacée) compagne de trottoir de l'oxalide corniculée, possède un mécanisme d'expulsion des graines encore plus sophistiqué : une catapulte à cinq branches ! La graine contenue dans une loge ouverte est éjectée à maturité quand, sous l'action de la chaleur, les éléments composant le style se recourbent soudainement.
Graine d'Erodium ciconium par Valérie MARTIN-ROLLANDDans la famille des Géraniacées on peut dire que l'on s'occupe de la dispersion de ses graines. Celles de l'érodium bec-decigogne (Erodium ciconium) sont surprenantes et paraissent sorties du coup de crayon de Léonard de Vinci. L'inventeur du tire-bouchon s'en est très certainement inspiré. Ces graines en forme de pointe sont surmontées d'un filament, d'abord vrillé en tire-bouchon, puis qui se termine en une grande expansion semblant être disposée pour faire bras de levier. En voyant cette graine on imagine très bien un petit habitant des herbes rases appuyant sur ce bras à la manière d'une tarière pour enterrer la graine. Celle-ci est équipée en outre de longues soies tournées vers le haut qui l'empêchent de ressortir. Ces vrilles et appendices soyeux permettent à la graine de s'ancrer solidement dans la végétation rase où pousse la plante, notamment dans les friches urbaines bien ensoleillées. Ces appendices d'ancrage sophistiqués ne servent pas à la dispersion lointaine. La stratégie adoptée ici est de rester à proximité du plant mère où les conditions sont propices à la germination. Ce type de dispersion concerne surtout les plantes des zones sèches et se comprend aisément : là où un plant a déjà germé, fleuri et fructifié, il y a certainement de la place pour ses descendants.
Cette stratégie de dispersion à faible distance porte le nom d'atélochorie.
 
Illustrations : Geranium robertianum : libération des graines,et graine d'Erodium ciconium copyrigth Valérie Martin-Rolland
 

Par la voie des airs...  

Iris pseudacorus, Planche extraite de Flora Batava, Kops et al. (1828)Les espèces anémochores ont leurs semences dispersées par le vent. Le vent est un mode de transport aléatoire mais efficace. En général, les expansions ailées des graines ne servent qu'à ralentir la chute de la graine de manière à ce que celle-ci puisse profiter du moindre souffle d'air pour aller plus loin. Ce n'est pas le cas des graines du paulownia qui sont si légères qu'elles peuvent parcourir de très grandes distances.
À Toulouse on retrouve fréquemment cet arbre en haut des murs de brique ou dans les gouttières des bâtiments. Espèce exotique originaire du sud de la Chine, le paulownia est un végétal extraordinaire : cette essence pionnière qui ne supporte pas la compétition apprécie les surfaces minérales bien exposées. Se contentant de peu, il croît de plus de 2 mètres par an et produit à partir de la 4e ou 5e année ses premières grandes fleurs violettes. Pollinisées par une large gamme d'insectes, car grandes et riches en nectar, celles-ci donneront des capsules qui s'ouvrent en deux pour libérer une grande quantité de graines légères et ailées. Chaque capsule pouvant contenir 2 000 graines, un arbre adulte produira plus de 20 millions de graines ! 
 
Largement répandu et spontané aujourd'hui en ville, l'arbre présente de nombreux avantages, dont celui de bien fixer les berges des canaux par un solide et important système racinaire superficiel. L'importance et la disponibilité de ses graines à consistance papyracée en a fait il y a longtemps un matériau d'emballage de choix pour les objets fragiles en provenance de Chine. De sorte qu'aujourd'hui on ne sait pas trop si sa présence sous nos latitudes est due à son aspect ornemental ou bien à des graines échappées de caisses d'emballage !
 
illustration : Paulownia tomentosa Planche extraite de Flora Japonica, Siebold,P.F. et Zuccarini, J.G. (1875)

Par-dessus les toits... 

Les murs et toitures sont aussi le lieu de prédilection d'une fragile et éphémère rampante qui disparaît complètement pendant les mois d'intense chaleur estivale. La discrète cymbalaire des murailles ne se remarque que quand elle révèle son abondante floraison de petites fleurs violettes à gorge jaune. Les digues des berges de la Garonne offrent alors de magnifiques paysages. Avec la fin de la floraison l'émerveillement continue discrètement : le pédoncule floral qui porte le jeune fruit s'allonge, pend sous la plante et est animé de mouvements pendulaires. À la recherche d'une anfractuosité où glisser sa capsule de graines, le pédoncule cessera de s'allonger une fois le logement trouvé.
Cette dispersion par allongement du pédoncule porte le nom de blastochorie.
Revenons à Éole et à nos talus de périphériques. Une autre Fabacée y est de plus en plus fréquente, depuis qu'un seul pied y fut planté, il y a une vingtaine d'années : le baguenaudier (Colutea arborescens).
 
Gousse et graines de baguenaudier (Colutea arborescens)
Gousse et graines de baguenaudier (Colutea arborescens) de Valérie Martin-Rolland
 
Son fruit, une gousse renflée, papyracée, qui ne s'ouvre pas à maturité, ressemble à une vessie de poisson. Cette gousse qui renferme plusieurs grosses graines est légère mais ne vole pas. Elle tombe et, une fois au sol, elle est poussée tel un ballon par le vent et autres mouvements liés à la circulation sur le périphérique. Aujourd'hui dans toute la partie sud de Toulouse, l'arbuste se répand et se ressème. Cette dispersion par roulage de la diaspore porte le nom de chamaechorie. Elle concerne aussi le chardon roulant (ou chardon-Roland, Eryngium campestre), mais dans le cas de cette espèce il s'agit de la plante entière.
 

Par la voie des eaux...

La présence de nombreuses voies d'eau a permis l'installation d'une grande variété d'espèces de berges. Le passage en gestion écologique de ces berges permet aujourd'hui à plusieurs grandes herbacées de s'épanouir, fleurir et fructifier grâce à des coupes qui ne sont effectuées qu'une fois par an, à la fin de l'automne. Sur les berges des canaux on voit donc se développer depuis quelques années de magnifiques massifs d'iris des marais (Iris pseudacorus).
 
Iris pseudacorus, Planche extraite de Flora Batava, Kops et al. (1828)
Cette herbacée aux rhizomes puissants et aux longues feuilles rubanées produit aussi des fruits originaux. Aux grandes fleurs jaunes succèdent de grosses capsules allongées qui sont d'abord dressées puis s'inclinent vers l'eau au fur et à mesure que leur poids augmente. À maturité elles s'ouvrent en 3, au-dessus de l'eau et libèrent petit à petit des graines rondes, recouvertes d'un épais tégument aéré et imperméable qui assure à la graine une flottabilité parfaite.
Sans aspérité, la graine pourrait donc être entraînée très loin par le courant, voire finir dans l'océan en pure perte. Mais le tégument n'est pas aussi imperméable qu'il y paraît et la graine s'imbibe d'eau petit à petit. Alourdie, elle finira par se poser sur le lit ou la berge du canal, où elle germera si les conditions sont favorables (c'est-à-dire avec un ensoleillement suffisant). Cette dispersion par l'eau est connue sous le nom d'hydrochorie ou bythisochorie.
Cela concerne aussi les semences du peuplier blanc. Les expansions ouatées de cellulose et hydrophobes qui sont accrochées aux graines de cet arbre leur permettent d'être à la fois emportées par le vent et portées par l'eau. À la fin du printemps on voit passer sur le canal du Midi près du port Saint-Étienne, une multitude de radeaux de graines enveloppées dansleur écrin cotonneux. 
 
Illustration : Iris pseudacorus, Planche extraite de Flora Batava, Kops et al. (1828) 
 

Par la voie des hommes.

L'anthropochorie est la dispersion des fruits et graines par les humains en tant qu'individus mais dans une grande ville comme Toulouse on peut constater que la présence d'espèces végétales sauvages en ville est largement liée à l'espèce humaine et à ses activités, que celles-ci soient représentées par des voies de communication, des véhicules, des jardins publics et potagers, des parcelles agricoles, des aliments importés ou encore des animaux de compagnie.
L'hémérochorie décrit ce phénomène global de déplacements de semences liés à l'espèce humaine et à ses activités. C'est ainsi que dans la cité on trouve des plantes provenant des grandes cultures, des jardins ou des infrastructures publiques. On pourrait citer nombre de plantes commensales de nos activités et bien visibles en ville telles le buddléia, la renouée du Japon, l'érable négundo, le paspale à deux épis, le sporobole d'Inde, le laiteron maraîcher, la giroflée des murailles, le noyer, etc.
Que ce soit par l'abondance des semences produites ou par l'efficacité de leurs moyens de dispersion, toutes ont pour caractéristique de se reproduire abondamment et facilement, parfois trop au goût des humains qui les ont pourtant propagées,mais ceci est un débat à part entière.
Beaucoup d'entre elles sont exotiques. En ville ces espèces ont pourtant l'avantage de se développer là où peu d'espèces indigènes en sont capables. Elles fournissent ainsi abri, nourriture et parfois lieu de développement à toute une faune qui sans cela serait certainement moins diversifiée. Elles présentent aussi, comme toutes les espèces devenues urbaines, un magnifique champ d'observation des mécanismes et adaptations qui régissent le déroulement du cycle végétal, de la graine à la graine.
 

Texte : Boris Presseq, Muséum de Toulouse
Dessins : Copyright Valérie MARTIN-ROLLAND

Article extrait de la revue La Garance voyageuse n° 104, mis en ligne le 24 juin 2014