Les algues ne sont pas des plantes… et six autres faits surprenants sur la flore aquatique

Source: The Conversation – France in French (2) – By Alexander Bowles, Glasstone Research Fellow, Plant Science, University of Oxford

Des plantes sans racines, d’autres carnivores, certaines capables de fleurir sous l’eau… Les plantes aquatiques ont développé des adaptations spectaculaires qui défient notre vision du monde végétal.

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À l’abri des regards, sous la surface des eaux, se déploie un monde végétal d’une étonnante inventivité et parmi les plus importants sur le plan écologique.

Comme je le souligne dans une publication récente, les plantes aquatiques ont développé une extraordinaire diversité d’adaptations pour vivre sous l’eau. Certaines fleurissent sous la surface, d’autres capturent des animaux grâce à d’ingénieux pièges. Voici sept faits qui montrent à quel point ces organismes remarquables bousculent nos idées reçues sur ce qu’est une plante et sur les stratégies qu’elle déploie pour survivre.

1. Les plantes n’en finissent pas de retourner à l’eau

Quand on pense aux plantes, on imagine spontanément les forêts, les prairies ou les champs. Pourtant, au cours de leur histoire évolutive, les plantes sont retournées à de nombreuses reprises dans le milieu aquatique, là même où elles sont apparues. Il y a environ 500 millions d’années, elles ont conquis les terres émergées. Depuis, nombre d’entre elles ont fait le chemin inverse. Les scientifiques estiment que le mode de vie aquatique est apparu indépendamment plus de 100 fois au sein de différents groupes de plantes.

Les nénuphars font flotter leurs feuilles à la surface, les lentilles d’eau dérivent librement et les herbiers marins vivent entièrement immergés dans l’océan. Certains de ces groupes sont retournés à l’eau il y a plus de 100 millions d’années. Cette réapparition répétée des plantes aquatiques constitue l’un des exemples les plus spectaculaires de l’évolution convergente dans la nature.

2. Les plantes qui n’en sont pas

Parmi les organismes les plus visibles sous la surface de l’eau figurent les algues. Elles réalisent la photosynthèse et ressemblent souvent à des plantes sous-marines. Pourtant, malgré les apparences, les algues ne sont pas de véritables plantes.

Les algues marines appartiennent en réalité à plusieurs lignées d’algues distinctes dans l’arbre du vivant. Les laminaires géantes, qui forment de véritables forêts sous-marines, sont des algues brunes. Le nori et la dulse sont des algues rouges, tandis que la laitue de mer appartient aux algues vertes.

Contrairement aux plantes, elles ne possèdent ni véritables racines, ni tiges, ni feuilles, et ne produisent ni fleurs ni graines. Leur ressemblance avec les plantes rappelle toutefois que l’évolution peut conduire à des formes très similaires chez des organismes pourtant très éloignés, lorsqu’ils sont confrontés aux mêmes contraintes environnementales.

3. Des plantes qui vivent dans les profondeurs

Les plantes ont besoin de lumière pour réaliser la photosynthèse, ce qui les cantonne généralement aux milieux terrestres ou aux eaux peu profondes. Pourtant, certaines mousses aquatiques survivent à des profondeurs étonnantes. La faucillette courbée (Drepanocladus aduncus) a ainsi été observée à 140 mètres sous la surface dans les eaux exceptionnellement limpides de Crater Lake, dans l’État américain de l’Oregon. Il s’agit de la plante aquatique connue poussant aussi sur terre qui vit à la plus grande profondeur, environ la hauteur de la cathédrale de Strasbourg.

Des mousses de grande profondeur ont également été recensées dans des lacs de Nouvelle-Zélande, d’Antarctique et d’autres régions. Elles prospèrent dans des environnements si profonds qu’ils sont presque totalement privés de lumière et où très peu d’animaux peuvent survivre.

4. Des plantes sans racines

Les racines sont l’une des caractéristiques emblématiques des plantes. Elles les ancrent dans le sol et y puisent l’eau ainsi que les nutriments. Pourtant, de nombreuses plantes aquatiques ont considérablement réduit leur système racinaire, et certaines semblent même avoir complètement perdu leurs racines.

La vie sous l’eau change les règles du jeu. L’eau et les nutriments dissous entourent directement la plante, rendant les vastes systèmes racinaires beaucoup moins utiles que sur terre. De nombreuses espèces aquatiques absorbent ainsi les nutriments directement par leurs feuilles et leurs tiges.

Les lentilles d’eau en offrent l’un des exemples les plus extrêmes. Certaines espèces ne possèdent qu’une seule racine, contrairement à des parentes comme la grande lentille d’eau, qui en développe plusieurs. Quant aux espèces du genre Wolffia – les plus petites plantes à fleurs du monde –, elles n’ont plus aucune racine et flottent librement à la surface de l’eau. Un individu mesure à peine un millimètre de long et ses fleurs ne dépassent pas 0,3 millimètre.

5. Des plantes carnivores sous l’eau

Toutes les plantes aquatiques ne se contentent pas de la lumière du Soleil et des nutriments dissous dans l’eau. Certaines complètent leur alimentation en capturant et en digérant de petits animaux.

Les exemples les plus spectaculaires sont les utriculaires (Utricularia), un groupe de plantes aquatiques dépourvues de racines que l’on trouve dans les eaux douces du monde entier. Leurs feuilles se sont transformées en minuscules pièges en forme de vessie qui créent un vide en expulsant l’eau contenue dans leur cavité.

Lorsqu’un minuscule animal effleure les poils sensitifs situés à l’entrée du piège, une trappe s’ouvre brusquement et la proie est aspirée en moins d’une milliseconde. Les pièges des utriculaires figurent ainsi parmi les mouvements les plus rapides du règne végétal. S’ils capturent le plus souvent de petits invertébrés aquatiques, il leur arrive aussi de piéger des larves de poissons et des têtards.

Ce mode de vie carnivore permet aux utriculaires de prospérer dans des eaux pauvres en nutriments, où la plupart des autres plantes peinent à survivre.

6. Une pollinisation portée par les courants

Quand on pense à la pollinisation des plantes, on imagine volontiers des abeilles butinant de fleur en fleur par une belle journée ensoleillée. Mais sous l’eau, la pollinisation devient beaucoup plus compliquée. Au lieu de compter sur les insectes ou le vent, de nombreuses plantes aquatiques, comme les herbiers marins, utilisent directement les courants pour transporter leur pollen jusqu’à sa destination.

Sur terre, les plantes attirent leurs pollinisateurs en diffusant des parfums dans l’air. Sous l’eau, en revanche, ces signaux volatils sont inefficaces. Cette contrainte a conduit à un changement évolutif : les plantes entièrement aquatiques, comme les herbiers marins, ont perdu les gènes responsables de la production de ces composés odorants. Ne procurant plus d’avantage, ils ont progressivement disparu au cours de l’évolution.

7. Les herbiers marins et les mangroves, de puissants puits de carbone

Les herbiers marins et les mangroves capturent et stockent le carbone dans leurs tissus ainsi que dans les sédiments qui les entourent, ce qui les classe parmi les puits de carbone naturels les plus efficaces de la planète. Ensemble, ils emmagasinent ce que les scientifiques appellent le « carbone bleu » : le carbone piégé dans les écosystèmes côtiers, où il peut rester stocké pendant des siècles, voire des millénaires.

À l’échelle mondiale, ces écosystèmes – herbiers marins et mangroves – stockent 11,5 milliards de tonnes de carbone. Les mangroves représentent à elles seules le plus grand réservoir de carbone bleu, avec 6,5 milliards de tonnes.

Qu’elles capturent leurs proies en quelques fractions de milliseconde, poussent dans une quasi-obscurité ou stockent du carbone pendant des siècles, les plantes aquatiques témoignent de l’extraordinaire capacité du vivant à s’adapter.

Alexander Bowles a reçu une bourse « Glasstone Fellowship » à l’Université d’Oxford.

– ref. Les algues ne sont pas des plantes… et six autres faits surprenants sur la flore aquatique – https://theconversation.com/les-algues-ne-sont-pas-des-plantes-et-six-autres-faits-surprenants-sur-la-flore-aquatique-286882

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