Les stratégies de dispersion des plantes à graines

[par Sébastien Vannoorbeeck]

Chez les spermatophytes (les plantes à graines), une des étapes du cycle de reproduction consiste à disséminer les graines, organes qui contiennent l’embryon d’un nouvel individu.

Et les différents mécanismes de dispersion qu’on trouve dans la nature sont parfois très surprenants. Et surtout, c’est plein de mots pour faire gagner Tante Yvette au scrabble !

 

La zoochorie

Du grec ancien ζῷον, zỗion (« animal ») et χωρεῖν, khôrein (se déplacer), la zoochorie désigne les stratégies de dispersion des graines par les animaux.

Elle peut se faire de deux manières :

si les graines sont ingérées par un animal, on parle alors d’endozoochorie. Et comment ressortent les graines ? Bin, lorsque l’animal en question défèque évidemment ! Voici un exemple de cette stratégie le chameau mange, entre autres, des prosopis. Lorsqu’il a fini de manger, il continue sa balade au cours de laquelle son tube digestif digère la chair du fruit des prosopis mais pas les graines (protégées par leur enveloppe). En fin de course, les graines se retrouvent au sol dans le crottin des chameaux où elles peuvent germer grâce à cet engrais naturel de 1re classe.

Les graines du prosopis résistent à la digestion du chameau.

 

Les meilleurs alliés des plantes pour ce qui est de la dissémination des graines, ce sont les oiseaux. Et plus particulièrement ceux qui parcourent de longues distances. On parle dans ce cas d’ornythochorie. C’est grâce aux oiseaux (mais pas uniquement) que des plantes à graines ont pu coloniser des îles désertes.

Comme les biologistes aiment bien mettre des noms sur tout, ils se sont amusés à décliner la zoochorie selon le type d’animaux. Ainsi, l’ichtychorie est la dispersion par les poissons, la saurochorie est la dispersion par les reptiles, la chiroptorie c’est par les chauve-souris, la myrmécochorie c’est par les fourmis. Et la mammichorie ? Par ta grand-mère ? En partie oui : c’est la dispersion par les mammifères.

si les graines sont transportées par un animal mais sans ingestion, on parle d’ectozoochorie (ou d’épizoochorie). Soit les graines s’accrochent à la fourrure d’un animal qui passe (c’est le cas de la bardane, par exemple – à Bruxelles, on les appelle « plek madame » ou « plek gendarme » – dont les graines sont munies de petits poils aux extrémités en forme de crochet) soit les graines sont volontairement transportées par un animal : on pense à l’écureuil qui rassemble et enterre des réserves de glands ou de noisettes (on parle alors de synzoochorie).

Les fruits de la bardane sont équipés de poils en forme de crochets qui leur permet de s’accrocher aux animaux qui passent.

 

L’autochorie

Dans ce cas, tu l’auras deviné, la plante assure elle-même la dispersion de ses graines. C’est le cas, par exemple, du concombre d’âne. Lorsque les fruits arrivent à maturité, ils enflent. Ils sont tellement gonflés que le pédoncule se détache et les graines sont expulsées dans une pulpe liquide. La pression à l’intérieur du fruit est de l’ordre de 6 bars, c’est semblable à une bouteille de champagne et 3 fois plus qu’un pneu de voiture.

(voir la vidéo à partir de 1:00)

La barochorie

Ce n’est pas la stratégie la plus efficace pour disséminer les graines sur de grands distances mais c’est la plus simple : la barochorie est la stratégie de dispersion des graines par gravité (Du grec ancien βάρος, báros « pesanteur ») : bref, les graines tombent sous l’arbre. C’est ce que fait le marronnier.

Un cas typique de barochorie : le marronier dont la stratégie consiste à simplement laisser tomber le fruit au pied de l’arbre.

L’hydrochorie

Tu l’auras deviné sans peine, l’hydrochorie est une stratégie de dispersion qui utilise l’eau. Cette stratégie se retrouve dans le cas de nombreuses espèces aquatiques comme l’iris, le nénuphar, le lotus et bien d’autres.

Un cas particulier est celui du cocotier : ce sont les courants marins qui emmènent les noix vers d’autres plages où elles vont pouvoir germer. On parle ici de nautochorie. L’exocarpe, c’est-à-dire l’enveloppe dure et fibreuse de la noix de coco est résistant aux chocs, imperméable à l’eau et retient une quantité d’air qui permet à la noix de coco de flotter jusqu’à sa destination finale.

L’enveloppe de la noix de coco en assure la flottaison et le transport par la mer vers une autre plage.

Un cas intéressant est celui de l’ombrochorie. Du grec ancien ὄμβρος, ombros (« orage, eau »). Ici, ce sont les gouttes de pluie qui permettent aux graines de se disperser. On retrouve cette stratégie dans le cas de la rose de Jéricho (qui n’est d’ailleurs pas une rose) : cette plante vit en milieu aride, du Maghreb au Pakistan. Dès que les graines arrivent à maturité, la plante dessèche et forme une sorte de pelote qui peut facilement être détachée du sol par le vent. Si elle arrive sur une terre humide, au bord de l’eau ou qu’il pleut, elle se reverdit et lâche les graines. Elle refait des feuilles, des racines et même des fleurs qui donneront de nouvelles graines.

 

La  myrmécochorie

Myrmécochorie : du grec myrmex = fourmi. C’est la dispersion par les fourmis ! Comment cela fonctionne ? Les graines de ces plantes possèdent une excroissance charnue qui s’appelle un élaïosome (du grec elaios– huile et some– corps). Cette partie de la graine est nutritivement intéressante pour la fourmi. La fourmi toute seule est incapable de séparer l’élaïosome de la graine. Elle va donc ramener la graine complète dans la fourmilière qui située à une distance plus ou moins longue de la plante mère. Cette stratégie n’a de sens que pour les espèces de fourmis non granivore bien entendu ! Digressons un peu, cette relation entre la plante et la fourmi est-elle avantageuse pour les deux (on parle de mutualisme) ? Pour la plante, c’est clair, ses graines sont dispersées (1) et en plus, elles germent dans un milieu très riche en nutriments puisqu’elle est jonchée d’excréments et de cadavres de fourmis (2) ! Pour la fourmi c’est discutable. D’un part il y a un apport nutritif et d’autre part lorsque la graine germe (ce qui n’est pas toujours le cas) ça peut faire un intrus qui peut prendre pas mal de place dans la fourmilière et parfois devenir gênant. Les chercheurs n’ont pas encore pu trancher la question. Des études sont en cours. J’allais oublier de vous donner des exemples, en voici quelques-uns en vrac : l’euphorbe, l’ajonc nain, la chélidoine, le ricin commun et la violette sauvage. Pour la petite histoire, ces plantes n’ont pas de parents proches. On parle dans ce cas de convergence évolutive.

 

L’anémochorie

Du grec anemos, le vent. C’est la dispersion des graines par le vent. Qui n’a jamais soufflé sur un pissenlit en fruit ? L’akène du pissenlit est surmonté par une structure, le pappus, qui a pour fonction de maximiser la portance au vent. Qu’est-ce que l’akène ? Un akène est un fruit sec, indéhiscent (ne s’ouvre pas spontanément) à graine unique. Un autre exemple bien connu est celui des érables. Les akènes portent une structure en forme d’aile qui a pour fonction de ralentir leur chute et donc maximiser les chances de dispersion en cas de coup de vent.
Il y a des espèces où c’est carrément la partie aérienne qui se fait la malle et part à l’aventure au gré du vent. Tu connais John Wayne ? T’as déjà vu un western ? Au moment du duel, dans un silence brisé par le vent, on peut apercevoir une sorte de petit buisson qui roule. C’est ce qu’on appelle des virevoltants ou tumbleweed en anglais. Les botanistes ils disent Salsola. Comment ça fonctionne ? C’est simple, une fois que la plante a produit ses graines et que les fruits sont à maturité, elle dessèche et la partie aérienne se détache des racines. Comme elle est sèche elle devient toute légère et peut donc facilement être transportée par le vent. En roulant, ses graines se détachent et germeront plus tard. Mais si la boule atteint un point d’eau, elle peut reformer des racines et régénérer puis fabriquer de nouvelles fleurs qui à leur tour produiront de nouvelles graines.

 

Pyrochorie : du grec pyros, le feu

C’est la dispersion des graines par le feu. Les cônes de l’épinette noire – un résineux du canada – s’ouvre brutalement après une exposition au feu. Les graines sont éjectées et tombent à une distance équivalent à 1 à 2 fois la hauteur de l’arbre.

Les cônes de l’épinette noire

Un cas particulier est l’anthropochorie

Du grec anthropos, l’Homme. Dispersion des graines par l’Homme et ses activités. Voyons ces différents cas (non exhaustif) d’un petit peu plus près.

Speirochorie : du grec speiro, disséminer.

La speirochorie est la dissémination d’une plante grâce à la culture d’une autre plante. Comment cela fonctionne ? Prenons l’exemple de la matricaire. Cette plante que l’on confond parfois avec la camomille pousse dans les champs de céréales comme le blé. Lors des moissons, l’agriculteur va bien évidemment récolter des graines de blés mais aussi des graines de matricaire. Ces dernières vont donc se retrouver mélangées avec des grains de blés dont une partie sera semée l’année suivante. Attention, ce n’est bien évidemment pas le mode de dispersion majoritaire de la matricaire. La matricaire produit des akènes surmontés par un pappus, elle est donc anémochore.

Agochorie : du grec agos, entraîner.

C’est la dispersion involontaire par les humains via les transports. Un cas bien connu est celui du séneçon du Cap aussi appelé séneçon sud-africain. Il est arrivé en Europe via le commerce de la laine. L’Europe a importé massivement de la laine d’Afrique du Sud, d’Australie et de Nouvelle-Zélande. Cette laine arrivait brute et contenait un tas de graines issues des prairies où broutaient les moutons. Les industries lainières, toutes situées au bord d’un court d’eau traitaient la laine avec ces eaux et les rejetaient dans ce même court d’eau… avec les graines. Ces graines germaient sur le bord des rivières et se dispersaient ensuite dans la nature. Cela ne concernait qu’une minorité d’espèces bien entendu. Donc en résumé, notre séneçon est agochore mais également ériochore, du grec érion, la laine. Et ce n’est pas tout, il n’y a pas forcément de moutons dans son milieu naturel (les moutons ont été importés dans ces pays par les européens). Il produit lui aussi des akènes surmontés d’un pappus. Il est donc originellement anémochore.

Éthelochorie : du grec éthélo, vouloir.

Cela concerne les plantes introduites volontairement par l’Homme dans un nouvel habitat pour leur qualité alimentaire, ornementale ou industrielle. C’est le cas par exemple du maïs, des patates et des tomates qui sont originaires d’Amérique Centrale et d’Amérique du Sud et qui sont pourtant abondamment cultivées en Europe.

Le maïs a volontairement été introduit en Europe. Ici, des variétés péruviennes.

Polémochorie : du grec polémos, la guerre.

Déjà pendant l’Antiquité, la luzerne aurait été introduite par les Perses au Ve siècle avant J-C lors des guerres médiques (selon Pline). Plus récemment, lors de la 1re guerre mondiale, ce sont 93 espèces de plantes qui ont été introduites en France. Les principaux vecteurs étant les herbes fourragères, les chevaux et l’envoi de blé et autres céréales aux troupes alliées. L’Axyris amarantoides, originaire de Sibérie s’est retrouvée en France en 1917 suite à l’envoi de blé par les Russes aux troupes françaises. L’ambroisie à feuilles d’armoise, originaire des prairies d’Amérique du Nord, a été introduites à plusieurs reprises en Europe. Une première fois en 1863 en Allemagne via l’importation de légumineuses fourragèrespuis lors de la 1re guerre mondiale lorsque les troupes américaines débarquèrent avec leurs chevaux et le fourrage provenant des plaines de Pennsylvanie. Bien entendu, toutes ses plantes se dispersent autrement dans leur milieu naturel.