Les orchidées peuvent se cacher. Les membres de cette famille diversifiée de plantes, connus pour leurs fleurs extrêmement attrayantes, sont reconnus depuis longtemps pour leur capacité à entrer dans de longues périodes de dormance, parfois pendant un an ou plus. Les plantes se réfugient sous terre et, sans feuilles et sans besoin de photosynthèse, les orchidées dépendent des champignons pour se nourrir.
Les scientifiques s'interrogent depuis longtemps sur les raisons qui poussent les plantes à sortir de l'état de dormance et à envoyer des pousses. À présent, une nouvelle étude réalisée par un groupe de scientifiques du Smithsonian Environmental Research Center à Edgewater, dans le Maryland, explique comment les concentrations de certains champignons dans le sol provoquent l’éveil d’une espèce nord-américaine d’orchidées, le pogonia à petites rotules.
"C'est une orchidée extrêmement rare et aussi rare qu'elle soit, ce n'est pas aussi rare que nous le pensions car elle passe beaucoup de temps à se cacher sous terre", déclare Melissa McCormick, écologiste au Smithsonian, l'un des auteurs du document. «Nous avions déjà effectué des recherches sur les champignons mycorhiziens des orchidées. . . nous voulions savoir si l'abondance de champignons dans le sol avait une incidence non seulement sur leur emplacement, mais également sur leur émergence. ”
Les champignons se sont avérés être la clé. La plupart des orchidées forment des partenariats symbiotiques avec des espèces particulières de champignons pour survivre. Les graines d'orchidées n'ont pas d'endosperme féculent qui aide à nourrir les nouvelles pousses de nombreux autres types de plantes. Au lieu de cela, les graines dépendent du champignon mycorhizien présent dans le sol. Ils n'envoient une pousse qu'au moment de la floraison et de la reproduction. Le pogonia à petites vertiges a cette relation avec un champignon mycorhizien de la famille des Russulacées.
Melissa McCormick, chercheuse au Smithsonian, affirme qu'il existe un lien entre la période de dormance des pogonias à petites verticules et la quantité d'un type de champignon spécifique dans le sol. (Dennis Whigham) McCormick a analysé l’ADN d’échantillons de sol prélevés immédiatement à côté de pogonias sauvages et a utilisé ces données pour calculer la quantité de hyphes de Russulaceae. était présent dans le sol à chaque site.
Lorsque McCormick et les quatre autres scientifiques impliqués dans la recherche ont comparé l’abondance de Russulaceae dans le sol, avec la fréquence à laquelle les pogonies dormantes se réveillaient et projetaient des pousses, ils ont trouvé une relation claire: des populations plus importantes du champignon signifiaient que les rares pogonies étaient plus susceptibles de faire leur apparition. En d'autres termes, la présence d'un bon champignon dans le sol aide l'orchidée à sortir de la dormance plus souvent.
Dans le passé, sans la capacité d'analyser l'ADN d'un échantillon, il n'était pas pratique de calculer exactement la quantité de chaque champignon présent. Même au microscope, beaucoup de champignons ressemblent beaucoup. «Dans un échantillon de sol de la taille d'un haricot de lima, vous avez probablement plusieurs centaines d'espèces de champignons», dit McCormick.
«Cet aspect fongique de tout ce travail est connu depuis l'époque de Darwin», déclare Dennis Whigham, botaniste principal au Smithsonian Environmental Research Center et co-auteur de l'étude. «Mais ce n’est que ces dernières années que nous avons pu vraiment nous attaquer à la question et examiner l’ADN des champignons pour voir ce qu’ils sont.»
Lorsque les champignons entrent en contact avec une racine d'orchidée, ils forment des pelotons, ou boules enroulées, que l'orchidée utilise pour se nourrir. (Liz Kabanoff) Certaines des orchidées les plus voyantes des régions tropicales ont donné l’impression que les orchidées sont un groupe de plantes tropicales et exotiques. Mais les orchidées sont en réalité très répandues, même aux États-Unis. «Nous avons plus de 200 espèces et elles sont présentes dans tous les états», déclare Whigham. "Environ 60% d'entre eux ont des problèmes quelque part où ils se produisent."
Le déclin de nombreuses populations d'orchidées américaines a amené Whigham et d'autres à participer à la création du Centre nord-américain de conservation des orchidées, basé au Smithsonian Environmental Research Center. Le centre travaille avec une cinquantaine de collaborateurs pour la préservation des habitats, la mise en banque de semences et d'échantillons de champignons mycorhiziens, et mène des études comme celle-ci.
Qu'est-ce que le champignon tire de cette relation avec l'orchidée? Probablement pas beaucoup.
"Toutes les plantes terrestres sur Terre ont des interactions avec les champignons", a déclaré Whigham. Ces partenariats sont appelés «mutualistes». Mais presque toutes les preuves indiquent que dans une relation champignons-orchidée, l’orchidée est un partenaire très nécessiteux.
