La pollinisation : Mécanismes et enjeux d'un partenariat millénaire

Essentielle pour la survie du monde animal, végétal et humain, la pollinisation résulte d'une histoire multimillénaire. Elle est le fruit d'un savant équilibre entre les êtres vivants. Ce processus, bien que souvent perçu comme simple, constitue l'un des piliers fondamentaux de la vie sur Terre, garantissant la pérennité des écosystèmes et la sécurité alimentaire des populations humaines.

Les fondamentaux de la pollinisation

La pollinisation est le transport d’un grain de pollen d’une étamine (organe mâle) vers un pistil (organe femelle) d’une autre fleur de la même espèce. C'est le préalable à la fécondation croisée (reproduction sexuée) des plantes à fleurs. Le terme de pollinisation désigne le mécanisme de reproduction des végétaux, en particulier des Angiospermes - à savoir les plantes à fleurs dont la graine est enfermée dans un fruit. Le processus de pollinisation consiste à mettre en contact le pollen avec le stigmate.

Chez les animaux, la possibilité de rencontre physique entre le mâle et la femelle permet l'accouplement dans la majorité des cas, et donc la reproduction. Mais chez les végétaux, qui sont immobiles, la nature a dû trouver le moyen de permettre aux gamètes mâles (spermatozoïdes) et femelles (ovule) de se rencontrer : puisque les individus sont incapables de se déplacer, ce sont leurs gamètes qui sont mobiles. Pour les algues, les fougères et les mousses, c'est assez facile : elles utilisent l'élément aquatique pour se reproduire. Chez les plantes à fleurs, qui se trouvent dans un milieu aérien, tout repose sur le grain de pollen, qui n'est autre qu'un moyen de transport, grâce auquel les spermatozoïdes peuvent voyager et atteindre les ovules qui, eux, restent bien à l'abri dans la fleur.

La pollinisation est donc le moyen par lequel les plantes à fleurs assurent leur reproduction sexuée. Cette pollinisation est plus ou moins facile selon la distance que doit parcourir le pollen, et donc selon le type de plante auquel on a affaire (fleurs unisexuées ou hermaphrodites, plantes portant des fleurs des deux sexes ou non), mais aussi selon le mode de transport du pollen.

Stratégies de reproduction : Anémogamie et Entomogamie

Le pollen peut être transporté soit par le vent (plantes anémophiles), soit par des insectes (plantes entomophiles).

Dans le cas des plantes anémophiles, les grains de pollen sont légers, fins et lisses, et la floraison des plantes est souvent discrète. Ainsi, le pollen des conifères, des graminées, ou encore de certains arbres comme l'aulne, le bouleau ou le noisetier sont transportés par le vent. C'est ce pollen-là qui est responsable des fameuses allergies saisonnières. Chez les plantes anémophiles, la distance entre deux individus ne doit pas être trop importante pour permettre la fécondation croisée. La pollinisation par le vent, qui a constitué le premier agent pollinisateur au cours de l’évolution, est fort hasardeuse, car le pollen peut atterrir à peu près n’importe où. Pour compenser cet inconvénient, la Nature a prévu une parade : les plantes anémophiles produisent du pollen en très grandes quantités.

À l'inverse, les plantes entomophiles ont tout intérêt à attirer les insectes pollinisateurs, puisque ce sont eux qui assurent le transport du pollen entre les étamines et le pistil. Les fleurs sont souvent odorantes ou colorées, et leur corolle est largement ouverte. Les insectes y trouvent la plupart du temps de la nourriture (du nectar et/ou du pollen) : en butinant la fleur, leur corps, qui est souvent velu, se frotte aux étamines et se couvre de grains de pollen lourds et collants, munis de petites aspérités. L'insecte s'envole ensuite avec son bagage de gamètes mâles, qu'il ira déposer sur le pistil d'une autre fleur. Le pollen peut être ainsi transporté sur plusieurs kilomètres de distance.

Une coévolution ancestrale entre insectes et végétaux

Les insectes co-évoluent avec les plantes à fleurs depuis plus de 100 millions d'années. Cette association est ancienne. Elle aurait commencé il y a 250 millions d'années entre des coléoptères et les cycadales, des plantes gymnospermes proches de nos conifères. C'est avec les plantes à fleurs et les papillons que cette collaboration a trouvé sa plus grande expansion via des spécialisations réciproques étonnantes entre la forme de la poche à nectar et l'appareil buccal du lépidoptère. C'est la coévolution.

« C'est une interaction à bénéfices réciproques », résume Colin Fontaine, spécialiste de la pollinisation par les insectes. La base de cet accord est simple : le végétal fournit de la nourriture à l'animal, soit du nectar, fabriqué tout exprès, soit une petite part du pollen. En échange, l'insecte se couvre de ce pollen, « les spermatozoïdes des plantes », et ira, involontairement, les porter sur les parties femelles des fleurs de même espèce dans le voisinage.

Certaines plantes sont dépendantes d'un seul insecte pour leur reproduction, c'est par exemple le cas du figuier et de la Guêpe du figuier (Blastophaga psenes). À l'inverse, certains insectes sont dépendants du pollen d'une seule plante pour assurer la survie de leurs larves, c'est par exemple le cas de la collete du Lierre.

Diversité des acteurs pollinisateurs

La pollinisation peut être assurée par le vent, l'eau, mais essentiellement par des animaux : certains lézards, oiseaux, rongeurs, chauve-souris et même quelques lémuriens, mais surtout une grande diversité d'insectes. Ainsi, les insectes sont les agents pollinisateurs de près de 90 % des plantes sauvages et 75 % des plantes cultivées (35 % du tonnage).

Si la pollinisation par les animaux est souvent associée aux abeilles, il ne faut pas oublier qu'elle est assurée aussi par de nombreuses espèces d'insectes (dont beaucoup d'abeilles sauvages), des oiseaux et même, dans une moindre mesure, des chauves-souris. Mais il n’y a pas que les abeilles qui pollinisent, il y a aussi les bourdons, les papillons, certaines mouches, certains coléoptères, les moustiques mâles aussi. Et puis certaines fleurs sont pollinisées par des oiseaux comme les colibris, et d’autres fleurs par des chauves-souris.

Architecture florale et diversité génétique

Que la plante soit anémophile ou entomophile, la fleur peut être unisexuée ou bisexuée. Les fleurs unisexuées produisent des gamètes d'un seul sexe, soit mâles (étamines), soit femelles (pistil), comme chez le maïs ou le noisetier. Les fleurs bisexuées (hermaphrodites) produisent à la fois des gamètes mâles et femelles, comme chez le cerisier ou le pommier.

Dans le cas des fleurs unisexuées, chaque individu peut porter des fleurs mâles ET des fleurs femelles (plantes dites monoïques), comme c'est le cas du noisetier, ou bien des fleurs mâles OU des fleurs femelles (plantes dites dioïques), comme l'asperge ou le saule, pour qui la reproduction n'est possible que si deux individus de sexes différents sont géographiquement proches.

La fécondation croisée, ou allogamie, permet le brassage génétique : les gènes des deux parents sont recombinés et les plantes filles peuvent avoir des caractéristiques différentes de celles des plantes mères. Ceci peut être un avantage, que l'on met à profit dans le processus d'hybridation. À l'inverse, certaines plantes comme le blé, le petit pois, le haricot ou la tomate sont strictement autogames, c'est-à-dire qu'elles utilisent uniquement l'autofécondation pour se reproduire. La nature privilégie souvent la fécondation croisée au détriment de l'autofécondation. Différentes stratégies peuvent empêcher cette autofécondation : anatomie particulière de la fleur rendant indispensable l'intervention d'un insecte, maturité différée des organes mâles et des organes femelles, ou incompatibilité génétique.

Enjeux écologiques et économiques de la pollinisation

La pollinisation est une fonction écologique essentielle pour la reproduction des plantes. La diversité génétique évite la consanguinité et donc la dégenérescence, et améliore la résistance aux maladies. Elle assure donc le bon fonctionnement des écosystèmes naturels. Au-delà de cette fonction, les pollinisateurs jouent aussi un rôle indispensable dans la production alimentaire et donc la subsistance des populations humaines.

« Si les abeilles venaient à disparaître, l’humanité n’aurait plus que quatre ans devant elle ». Cette célèbre phrase résume un fait essentiel : l’immense majorité des espèces de plantes dépend de la pollinisation pour survivre et se multiplier. Si l’abeille est devenue l’emblème des dangers qui pèsent sur les pollinisateurs, elle n’est pas la seule espèce à protéger. Mieux : élevée par l’homme, elle est parfois même moins menacée que d’autres.

Pour préserver les pollinisateurs, il faut éviter l’utilisation des produits nocifs tels que les herbicides et insecticides. Pour mieux consommer, privilégiez les produits locaux, issues d’une agriculture respectueuse de l'environnement. Les pollinisateurs ont besoin de plantes sauvages et locales. Les communautés de pollinisateurs d'une région géographique sont adaptées à la diversité floristique du lieu. Les plantes sauvages sont également les mieux adaptées aux pollinisateurs. En France, des associations agissent à travers le territoire et font la promotion de la pollinisation. La pollinisation est bien plus qu’un simple processus naturel, c’est un véritable pilier de la biodiversité.

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