Plantes carnivores : nutrition et types de pièges

Chez la plupart des végétaux, les feuilles assimilent le gaz carbonique (CO₂), et l'oxygène (O₂) de l'air, et captent l'énergie solaire nécessaire à la photosynthèse, alors que les racines puisent, dans le sol, l'eau et les substances minérales en solution. C'est bien plus la façon qu'utilise la plante carnivore pour capturer sa proie que son type de nutrition qui nous fascine. Le botaniste Francis Ernest Lloyd (1942) a établi une classification des types de pièges encore utilisée de nos jours et à laquelle nous nous référerons.

Modes d'alimentation

Les produits azotés, le phosphore, le calcium et plusieurs autres substances minérales nécessaires à la plante entrent dans la composition des constituants essentiels ou jouent un rôle d'activateurs enzymatiques. Or, ces substances sont déficientes dans certains milieux, comme les marécages et les tourbières acides. Pour pallier à cette carence beaucoup de plantes s'associent, au niveau de leurs racines, avec des champignons pour former des mycorhizes.

Dans cette symbiose, les plantes fournissent des sucres et autres substances aux champignons en échange d'éléments que ces derniers peuvent tirer plus facilement du sol. Certaines plantes ont plutôt développé des adaptations leur permettant d'utiliser une autre source d'éléments nutritifs : les insectes qui se posent si souvent sur leur feuillage. C'est donc dans les milieux pauvres en éléments nutritifs, comme les tourbières acides au Québec, que l'on trouvera des plantes carnivores.

Mais ces plantes dites carnivores ne le sont pas strictement; leur mode d'alimentation insectivore ne sert qu'à compléter leur alimentation. D'ailleurs, il a été démontré en laboratoire que la plupart d'entre elles (peut-être toutes?) survivent même si on les prive de proie (Slack, 1979). Par contre, elles perdent de la vigueur et produisent souvent moins de graines; l'ampleur du déclin dépend de la quantité d'éléments disponibles au niveau de leur faible système radiculaire. Même si ces plantes peuvent survivre, il est cependant peu probable, qu'en subissant un tel régime, elles résistent longtemps à une forte compétition dans leur habitat naturel.

Les pièges passifs

Les pièges qualifiés de « passifs » n'effectuent aucun mouvement pour attraper la proie. Parmi ceux-ci, on peut distinguer 3 types principaux :

• Les fosses ou trappes sont les plus simples. Les feuilles sont alors modifiées en urne au fond de laquelle se maintient un milieu liquide où sera digérée la victime. Les insectes sont attirés par la source de nectar située au niveau du col de l'urne et, souvent, par une coloration très vive. Une fois parvenus au fond de la fosse, il leur est à peu près impossible de sortir. Dans cette catégorie de pièges, on trouve un représentant bien connu de nos tourbières, la sarracénie pourpre (Sarracenia purpurea), ainsi que les superbes Nepenthes des régions tropicales.
• Les pièges dits casiers à homard (lobster pot) sont comparables aux fosses : la victime peut facilement pénétrer, mais elle ne peut en sortir. Sarracenia psittacina, par exemple, porte des feuilles en forme de tube fermé à la base. L'intérieur est tapissé de longs poils pointant vers le fond, qui agissent collectivement comme une valve ne s'ouvrant que vers l'intérieur. L'insecte qui pénètre dans le tube ne peut alors que s'enfoncer plus profondément.
• Les colle-mouches de type passif possèdent des glandes qui secrètent une substance gluante sur laquelle viennent se coller les insectes. Le genre australien Byblis est un bel exemple de ce type de piège.

Les pièges actifs

Les pièges actifs sont ceux qui effectuent un mouvement pour capturer une proie ou encore pour favoriser la digestion : 

• Les colle-mouches de type actif, comme ceux de type passif, secrètent une substance à laquelle adhèrent les insectes. Cependant, dans ce cas-ci, les marges de la feuille se referment sur la proie après qu'elle y soit collée. Ce mouvement est toutefois trop lent pour jouer un rôle dans la capture elle-même. En fait, il sert à prévenir la perte de liquide nutritif durant la digestion, et accélère le processus en amenant l'insecte au centre de la feuille. Deux genres possèdent ce type de piège et chacun a des représentants au Québec : les droséras (Drosera) et les grassettes (Pinguicula).
• Le type piège à loup est représenté par la plus célèbre des plantes carnivores, la dionée attrape-mouche (Dionaea muscipula), que l'on rencontre principalement en Caroline du Nord. La feuille possède deux lobes qui se referment comme une mâchoire, souvent avec une grande rapidité. Les dents qui bordent la marge de la feuille viennent encore ajouter à l'analogie, donnant ainsi un aspect terrifiant à la plante. Elles servent à limiter les possibilités de fuite de la proie. Le piège est déclenché lorsqu'une victime vient toucher les poils sensitifs situés à l'intérieur de la feuille. Une plante aquatique, Aldrovanda vesiculosa, possède aussi un type de piège comparable à celui de la dionée, bien que moins spectaculaire.
• Si le type piège à loup est le plus connu, c'est sans doute le type souricière qui est le plus sophistiqué. Chez les plantes aquatiques qui possèdent cette particularité, le piège est formé de petites vésicules comprimées, fermées par une trappe dont l'ouverture peut être déclenchée lorsqu'un organisme frôle les grands filaments du pourtour. L'eau s'engouffre alors précipitamment, entraînant avec elle l'animal à l'intérieur de la vésicule d'où il ne peut sortir. Un tel système se retrouve entre autres chez le genre Utricularia qui compte de nombreux représentants au Québec.

Références : Lloyd, F.E. The Carnivorous Plants, Mass., Chronica Botanica Company, 1942, 352 p.

Slack, A. Carnivorous plants, Mass., MIT Press, 1979, 240 p.