Adaptation florale aux pollinisateurs : étude des Gesneriaceae antillaises et de l’Impatiente du Cap

L’environnement a un effet considérable sur les végétaux par différents facteurs abiotiques (climat, sol, urbanisation) ou biotiques (pollinisateurs, herbivores). Les fortes pressions de sélection exercées par ces facteurs sur certains traits phénotypiques aboutissent souvent à des adaptations chez les plantes. Les pollinisateurs exercent une pression de sélection sur les traits floraux qui résultent en des adaptations convergentes que l’on appelle syndromes de pollinisation. L’étude de ses syndromes, mais aussi de la performance de pollinisation de chaque visiteur, permet de mieux comprendre l’intensité de cette pression de sélection ainsi que l’évolution florale. Dans cette thèse, nous nous sommes appuyés sur l’utilisation de deux modèles d’études végétaux : la famille des Gesneriaceae des Antilles et l’Impatiente du Cap. Ces deux modèles, de par leurs stratégies de pollinisation et leurs variations florales, sont appropriés pour étudier l’adaptation florale aux pollinisateurs. Nous avons ainsi pu tester 1) si la forme florale est expliquée par la forme du bec des colibris pollinisateurs chez les Gesneriaceae antillaises ; 2) si l’espèce Rhytidophyllum bicolor Urb. est généraliste en pollinisation et si ses différents types fonctionnels de pollinisateurs ont une performance de pollinisation similaire ; 3) si l’urbanisation affecte la forme florale de l’espèce Impatiens capensis Meerb., à travers des changements dans les communautés de pollinisateurs. Pour tester ces hypothèses, des approches de morphométries géométriques ont été utilisées (hypothèses 1 et 3), ainsi que des observations de pollinisation in situ et la mesure du taux de visite (hypothèses 2 et 3). La mesure de performance de pollinisation a été réalisé via le comptage des grains de pollen déposés sur le stigmate après chaque visite, et à la mesure du taux de visite. Enfin, des tests statistiques (ANOVA, régressions linéaires) et analyses multivariées (analyses de redondance, analyse en composantes principales) ont été réalisées sur les données obtenues pour chaque étude. Les résultats de la première étude montrent une corrélation positive entre la longueur de la corolle de fleurs spécialistes aux colibris et la longueur du bec des pollinisateurs. Bien que moins significatifs, les résultats des comparaisons de formes globales, obtenues par application de morphométrie géométrique, indiquent que cette approche est prometteuse pour ce genre d’analyse. Nous avons démontré que la forme florale des fleurs généralistes est impactée par les colibris pollinisateurs, bien que d’une manière différente des spécialistes. 4 Pour l’hypothèse 2, la prédiction de stratégie de pollinisation de l’espèce Rhytidophyllum bicolor a été validée, puisque cette plante est pollinisée par des colibris, chauves-souris et abeilles. Cependant, face au déclin des populations de colibris après le passage de l’ouragan Matthew sur Haïti, seules les performances de pollinisation des abeilles et des chauves-souris ont pu être mesurées. Les résultats montrent que les chauves-souris sont des pollinisateurs efficaces et conséquents, bien que la performance des abeilles ne soit pas négligeable. Il a ainsi pu être mis de l’avant que la stratégie de pollinisation généraliste semble être un avantage pour les plantes présentes dans les zones sujettes aux fluctuations de populations de pollinisateurs, comme cela peut souvent être le cas sur les îles à la suite du passage d’un ouragan. La troisième étude montre que l’urbanisation n’a pas d’effet direct sur la forme florale de l’Impatiente du Cap, mais qu’elle a des effets indirects significatifs via les changements causés sur les communautés de pollinisateurs. Sur les six sites échantillonnées les pollinisateurs principaux, Bombus sp. Latreille et Apis mellifera Linnaeus, sont les mêmes. Cependant les taux de diversité obtenus montrent une variation entre les sites, due à la présence de certaines espèces de pollinisateurs occasionnels dans certains sites et pas dans d’autres. Ces taux ne sont pas plus faibles dans les sites les plus urbains. Les résultats indiquent que certaines formes florales sont associées à des espèces de pollinisateurs particulières. Les différentes espèces de pollinisateurs ayant une pression de sélection différente sur les traits floraux, l’urbanisation a ainsi un impact indirect sur la forme florale chez l’espèce étudiée. À travers trois études différentes, cette thèse a mis en avant l’impact que l’environnement peut avoir sur les traits floraux, de manière indirecte, via les pollinisateurs. Alors que la deuxième et troisième étude ont montré la pression exercée par les pollinisateurs sur les traits floraux dans différents cas de perturbations de l’habitat, la première étude a permis de mieux comprendre l’adaptation remarquable des fleurs à leurs pollinisateurs, même pour des espèces généralistes en pollinisation.

Keyphrases: Traits floraux, Gesneriaceae, Performance de pollinisation, Impatiens, Morphométrie géométrique, Urbanisation, Pollinisateurs