PLANTES

Relations des plantes avec leur biotope (relations abiotiques)

Les plantes occupent quasiment tous les milieux terrestres, certaines étant même retournées au mode de vie aquatique, comme les zostères ou les posidonies qui comptent parmi les rares plantes sous-marines. Chaque espèce se définit par son aire de répartition, c’est-à-dire la zone géographique qu’elle occupe en accord avec ses exigences climatiques et de substrat.

En premier lieu, on distingue les plantes par la région climatique dans laquelle elles vivent : sans être exhaustif, on peut parler de plantes équatoriales, alpines, désertiques, méditerranéennes, tempérées ou arctiques. En climat tempéré, les plantes vivaces passent la saison froide en vie ralentie, après avoir stocké lors de la belle saison des réserves dans leurs bulbes, rhizomes ou tubercules.

Au sein d’une même région, on distingue les plantes suivant leur habitat : elles présentent des adaptations aux conditions climatiques et à la composition du sol (conditions dites édaphiques). Ainsi, on parlera de plantes d’ombre ou de lumière selon leur exigence en éclairement, de plantes hygrophiles (adaptées aux milieux humides), mésophiles ou xérophiles (adaptées aux milieux arides) selon leur exigence en eau, de plantes calcicoles ou calcifuges selon leur exigence en taux d’ions calcium dans le sol, de plantes nitrophiles pour celles qui poussent sur un sol riche en ions azotés. En forêt équatoriale pluvieuse, où les arbres ombragent en permanence le sous-bois par leur feuillage dense, de nombreuses plantes sont présentes en hauteur dans la canopée : il s’agit d’épiphytes (orchidées et fougères, par exemple), se développant sur des arbres, et de diverses lianes.

Les milieux très contraignants présentent généralement des plantes aux adaptations étonnantes. Ainsi, dans les tourbières, milieux humides aux eaux acides et très pauvres en azote assimilable, on rencontre des plantes carnivores qui, après avoir digéré les insectes qu’elles piègent, absorbent leurs composés azotés.

Plus un milieu est géographiquement limité et isolé, plus on y trouvera des plantes endémiques (spécifiques à une région donnée). C’est le cas de plantes montagnardes comme la puya des Andes ou la bérardie laineuse des Alpes sud-occidentales, ou de plantes insulaires comme l’œillet corse ou le narcisse des Glénans. Ces plantes, généralement rares, sont souvent menacées d’extinction à plus ou moins long terme, à cause des perturbations anthropiques de leur habitat, ou simplement par leur cueillette abusive. La violette de Cry, endémique des falaises calcaires du département de l’Yonne, a ainsi disparu à la suite de la destruction de son habitat par exploitation d’une carrière. Sur l’île de La Réunion, une cinquantaine d’espèces de plantes ont déjà disparu, tandis qu’en France métropolitaine, plus de cinq cent dix espèces sont aujourd’hui menacées d’extinction. Des programmes de conservation des habitats naturels, comme le réseau Natura 2000 au niveau européen, ou de protection au sein des parcs nationaux français, permettent aujourd’hui de ralentir les pertes de biodiversité spécifique.

Relations des plantes avec le monde vivant (relations biotiques)

Les autres organismes présents dans l’habitat de la plante sont susceptibles d’interagir avec celle-ci.

En premier lieu, les plantes sont en compétition entre elles pour l’accès aux ressources nutritives – essentiellement la lumière, l’eau et les minéraux du sol – mais aussi à l’égard des pollinisateurs et des disséminateurs. Par exemple, les plantes herbacées des sous-bois des forêts tempérées, comme l’anémone sylvie ou le muguet, réalisent l’essentiel de leur cycle de vie au début du printemps, avant que les arbres leur fassent de l’ombre avec leurs feuilles.

De nombreuses espèces, une fois introduites accidentellement ou volontairement par l’homme dans une région où elles n’étaient pas présentes, deviennent très envahissantes. Grâce à une croissance végétative très rapide et à une reproduction et dissémination efficaces, ces plantes menacent par compétition la flore locale. En France, on compte aujourd’hui près d’une cinquantaine de plantes invasives, dont la verge d’or du Canada, la renouée du Japon ou la balsamine de l’Himalaya.

Les plantes possèdent de multiples agresseurs, depuis les herbivores qui s’en nourrissent – menaçant ainsi leur intégrité – jusqu’aux parasites qui vivent à leurs dépens de façon plus ou moins durable. On peut citer parmi les prédateurs des plantes les grands mammifères herbivores tels que les antilopes ou les chèvres, ainsi que tous les insectes phytophages dont le régime alimentaire varie selon la partie de la plante consommée, comme les chenilles brouteuses de feuilles, les punaises ou les pucerons piqueurs-suceurs, ou encore les ravageurs des cultures avec l'exemple du charançon du blé.

Parmi les parasites des plantes se trouvent en première ligne les champignons au sens large (comme la rouille du blé ou le mildiou de la vigne), les bactéries (comme Agrobacteriumtumefaciens provoquant la galle du collet), ou les virus (comme celui de la mosaïque du tabac, premier virus à avoir été observé au microscope électronique en 1939), et même d’autres plantes qualifiées de plantes parasites. Parmi ces dernières, citons le gui, plante épiphyte chlorophyllienne qui prélève la sève brute de l’arbre sur lequel il est installé, ou encore l’orobanche, plante totalement dépourvue de chlorophylle prélevant la sève élaborée de sa plante hôte herbacée au niveau des racines. Le prélèvement de sève par la plante parasite se fait par l’intermédiaire de suçoirs pénétrant les tissus conducteurs de l’hôte.

Les plantes possèdent de nombreux moyens de défense contre leurs agresseurs : des défenses morpho-anatomiques, comme des épines blessantes, aux défenses chimiques, grâce aux molécules toxiques qu’elles peuvent synthétiser, comme les alcaloïdes. Ces défenses peuvent être constitutives de la plante ou ne se développer qu’en réaction à une agression. Par exemple, un plant de tabac dont les feuilles sont déjà pourvues de nicotine, insecticide puissant, va libérer, après des blessures provoquées par la chenille, des composés volatils qui attirent un insecte prédateur de cette chenille. Face à un parasite comme un champignon phytopathogène, une plante ne peut se défendre que si elle est capable de reconnaître au niveau moléculaire ce parasite. On dit qu’elle y est résistante, et elle se débarrasse du champignon par une réaction d’hypersensibilité, détruisant les tissus infectés, suivie par une résistance étendue à tous ses organes.

Les mutualismes, relations à bénéfices réciproques entre différentes espèces, sont extrêmement courants chez les plantes. Celles-ci entretiennent de telles relations avec leurs animaux pollinisateurs d’une part, et leurs animaux disséminateurs d’autre part. En échange du transport de leur pollen ou de leur semence par l’animal, la plante procure à ce dernier de la nourriture. Les plantes pollinisées par les insectes leur offrent ainsi du nectar et un pollen énergétique, et les plantes disséminées par les animaux ont en général des fruits charnus comestibles ou des graines énergétiques.

Cas particuliers de mutualisme, les symbioses lient les deux espèces de manière obligatoire et durable. Les mycorhizes sont le meilleur exemple de symbioses concernant les plantes, car elles se trouvent chez plus de 90 p. 100 d’entre elles. Leurs racines sont en étroit contact avec des champignons du sol avec lesquels elles réalisent des échanges trophiques. Les filaments du champignon fournissent à la plante de l’eau et des ions minéraux absorbés à partir du sol. En retour, la plante procure au champignon des molécules organiques issues de sa photosynthèse. Les orchidées dépendent directement de cette symbiose dès le stade de la germination, car leurs graines, dépourvues de réserve, ne peuvent se développer qu’à partir des éléments apportés par les champignons mycorhiziens. Les Fabacées, comme le trèfle ou le soja, présentent quant à elles, au niveau de leurs racines, des nodosités, petites excroissances hébergeant des bactéries du genre Rhizobium qui sont capables d’assimiler le diazote atmosphérique diffusé dans le sol et de le transformer en éléments azotés utiles à la plante, en échange de produits issus de la photosynthèse.

Toutes ces relations biotiques résultent et entraînent une coévolution de la plante et des espèces avec lesquelles elle est en interaction.