Aguiar, Joao Marcelo. La variation des attributs floraux est-elle liée à la pollinisation des orchidées trompeuses ?

Résumé en francais

La pollinisation dite 'trompeuse' consiste en l'attrait des pollinisateurs par des espèces florales qui présentent des attributs attirants tels que la couleur ou le parfum mais qui n'offrent pas de récompense en échange des services de pollinisation. Cette stratégie, fréquemment observée chez les orchidées (Orchidaceae), a été analysée par Heinrich en 1975 qui a proposé l'idée que la variabilité des fleurs d'une espèce trompeuse contribue à maintenir les visites des pollinisateurs en les empêchant d'apprendre des traits floraux réguliers associables à l'absence de récompense. La variabilité des signaux floraux empêcherait ainsi la généralisation entre expériences négatives. Dans cette thèse, nous avons testé cette hypothèse à partir de l'étude de l'interaction entre une orchidée tropicale (Ionopsis utricularioides) et ses pollinisateurs. Dans un premier temps, nous avons caractérisé la variation intraspécifique de la couleur des orchidées. Par la suite, des abeilles Meliponini (Scaptotrigona aff. depilis) ont été entraînées à visiter des fleurs artificielles de couleur variable en présence ou absence de récompense sucrée simulant ainsi des fleurs polymorphes trompeuses. Nous avons constaté qu'en l'absence de récompense, la variabilité de couleur a empêché le processus d'apprentissage, se traduisant par une augmentation du nombre de fleurs visitées. Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé la variabilité intraspécifique du parfum des orchidées. A partir des informations obtenues dans ce domaine, nous avons mis en place des expériences de conditionnement olfactif de l'extension du proboscis chez l'abeille Apis mellifera, un insecte modèle pour l'étude de l'apprentissage et la mémoire. Nous avons ainsi étudié la capacité des abeilles à discriminer des isomères fréquents dans le bouquet floral de nombreuses orchidées. Nos résultats ont montré que les abeilles sont capables de discriminer certains de ces isomères dans certaines conditions, mais que dans la plupart des cas elles généralisent entre eux. Ces signaux olfactifs seraient donc difficilement utilisables en tant que prédicteurs spécifiques de la présence ou de l'absence de récompense chez les orchidées trompeuses. Par ailleurs, nous avons également étudié si les odeurs abondantes d'un bouquet floral dominent les odeurs mineures, phénomène perceptif connu sous le nom d'overshadowing. Si ceci était le cas, les odeurs abondantes du parfum de l'orchidée pourraient servir en tant qu'indicatifs saillants anticipant la présence ou absence de récompense. Nous avons constaté que la composante plus abondante du parfum d'orchidée, commune à la plupart des fleurs des individus, était masquée par des composantes mineures qui varient d'une fleur à l'autre. Ce masquage est maintenu en dépit de l'augmentation de la concentration de la composante abondante en relation à celle des autres composantes du mélange. Les abeilles ne peuvent donc pas apprendre à discriminer des fleurs à partir de la composante majoritaire du parfum de l'orchidée, fait qui pourrait servir au maintien de la pollinisation trompeuse. Les résultats de cette thèse montrent que la variabilité des signaux visuels et olfactifs des orchidées trompeuses rend difficile l'apprentissage associatif de l'absence de récompense, favorisant ainsi la pollinisation trompeuse. Plus généralement, les résultats obtenus montrent que l'étude de la pollinisation à partir de la perspective de la cognition des pollinisateurs permet une compréhension intégrale des interactions insecte-fleur et facilite l'analyse de problèmes complexes dans le domaine de la pollinisation.