Défenses des plantes contre les herbivores
Les plantes se défendent contre les herbivores avec des blessures mécaniques, des barrières, des métabolites secondaires et l’attraction des parasitoïdes.
Objectifs d’apprentissage
Identifier les réponses de défense des plantes contre les herbivores
Principaux points à retenir
Points clés
- Plusieurs plantes possèdent des barrières impénétrables, comme l’écorce et les cuticules cireuses, ou des adaptations, comme les épines et les épines, pour se protéger des herbivores.
- Si les herbivores franchissent les barrières d’une plante, celle-ci peut répondre avec des métabolites secondaires, qui sont souvent des composés toxiques, comme le cyanure de glycol, qui peuvent nuire à l’herbivore.
- Lorsqu’ils sont attaqués par un prédateur, les tissus végétaux endommagés libèrent des hormones jasmonates qui favorisent la libération de composés volatils, attirant les parasitoïdes, qui utilisent, et finalement tuent, les prédateurs comme insectes hôtes.
Réponses de défense contre les herbivores
Les herbivores, grands et petits, utilisent les plantes comme nourriture et les mâchent activement. Les plantes ont développé une variété de stratégies pour décourager ou tuer les attaquants.
Défenses mécaniques
La première ligne de défense des plantes est une barrière intacte et impénétrable composée d’écorce et d’une cuticule cireuse. Ces deux éléments protègent les plantes contre les herbivores. D’autres adaptations contre les herbivores comprennent des coquilles dures, des épines (branches modifiées) et des épines (feuilles modifiées). Elles découragent les animaux en causant des dommages physiques ou en provoquant des éruptions cutanées et des réactions allergiques. Certaines espèces d’Acacia ont développé des relations mutualistes avec des colonies de fourmis : elles offrent aux fourmis un abri dans leurs épines creuses en échange de la défense des feuilles de l’arbre par les fourmis.
Acacia collinsii : Les grandes stipules en forme d’épines de l’Acacia collinsii sont creuses et offrent un abri aux fourmis, qui en retour protègent la plante contre les herbivores.
Feuilles modifiées sur un cactus : Les épines sur les plantes cactées sont des feuilles modifiées qui agissent comme une défense mécanique contre les prédateurs.
Défenses chimiques
La protection extérieure d’une plante peut être compromise par des dommages mécaniques, ce qui peut fournir un point d’entrée pour les agents pathogènes. Si la première ligne de défense est franchie, la plante doit recourir à un autre ensemble de mécanismes de défense, comme les toxines et les enzymes. Les métabolites secondaires sont des composés qui ne sont pas directement dérivés de la photosynthèse et qui ne sont pas nécessaires à la respiration ou à la croissance et au développement de la plante.
De nombreux métabolites sont toxiques et peuvent même être mortels pour les animaux qui les ingèrent. Certains métabolites sont des alcaloïdes, qui découragent les prédateurs par des odeurs nocives (comme les huiles volatiles de menthe et de sauge) ou des goûts répulsifs (comme l’amertume de la quinine). D’autres alcaloïdes affectent les herbivores en provoquant soit une stimulation excessive (la caféine en est un exemple), soit la léthargie associée aux opioïdes. Certains composés ne deviennent toxiques qu’après avoir été ingérés ; par exemple, le cyanure de glycol contenu dans la racine de manioc ne libère du cyanure qu’après avoir été ingéré par l’herbivore. Les digitales produisent plusieurs substances chimiques mortelles, à savoir des glycosides cardiaques et stéroïdiens. L’ingestion peut provoquer des nausées, des vomissements, des hallucinations, des convulsions ou la mort.
Les digitales : Les digitales produisent plusieurs produits chimiques mortels, à savoir des glycosides cardiaques et stéroïdiens. L’ingestion peut provoquer des nausées, des vomissements, des hallucinations, des convulsions ou la mort.
Timing
Les blessures mécaniques et les attaques de prédateurs activent les mécanismes de défense et de protection dans les tissus endommagés et suscitent des signaux ou l’activation de mécanismes de défense et de protection à longue distance sur des sites plus éloignés du lieu de la blessure. Certaines réactions de défense se produisent en quelques minutes, tandis que d’autres peuvent prendre plusieurs heures. En outre, la signalisation à longue distance déclenche une réponse systémique visant à dissuader les prédateurs. Lorsque les tissus sont endommagés, les jasmonates peuvent favoriser la synthèse de composés toxiques pour les prédateurs. Les jasmonates provoquent également la synthèse de composés volatils qui attirent les parasitoïdes : des insectes qui passent leurs stades de développement dans ou sur un autre insecte et finissent par tuer leur hôte. La plante peut activer l’abscission des tissus blessés s’ils sont endommagés au-delà de toute réparation.