Wilhelm Barthlott

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Wilhelm Barthlott

Wilhelm Barthlott, né le 22 juin 1946 à Forst (Bade-Wurtemberg), est un botaniste et chercheur en bionique allemand.

Les domaines d'activité de Wilhelm Barthlott sont la systématique et la recherche sur la biodiversité avec comme axe essentiel l'écosystème et la répartition de la biodiversité dans son ensemble. C'est l'un des pionniers de la recherche en matière de surfaces biologiques et techniques. À partir de ses travaux de recherche systématiques par le biais de la microscopie électronique sur les surfaces des plantes, il a développé des surfaces techniquement auto-nettoyantes (effet lotus) et, dans les dernières années, des surfaces qui sous l'eau retiennent l'air de façon permanente (effet salvinia). Ces dernières conduisent à un tournant significatif dans certains domaines de la science des matériaux et ont permis le développement de surfaces biomimétiques superhydrophobes. Commercialisées sous la marque "Lotus-Effect" elles représentent un véritable succès économique.

Pour ses travaux, Wilhelm Barthlott a été récompensé par de nombreux prix et distinctions (notamment Prix allemand de l’Environnement)[1]. Il est membre titulaire de l’Académie des Sciences et de la Littérature de Mayence[2], de l’Académie des Sciences de Rhénanie-Westphalie de Düsseldorf, de l’Académie allemande des sciences Leopoldina ainsi que de la Société linnéenne de Londres.

Biographie[modifier | modifier le code]

Wilhelm Barthlott fait des études de biologie à l’Université de Heidelberg, avec comme matières secondaires, la physique, la chimie et la géographie. En 1973 il passe sa thèse de doctorat sur la systématique et la biogéographie des cactus épiphytes. Après son habilitation, il obtient une chaire à la Freie Universität Berlin (Université Libre de Berlin) et y est de 1982 à 1985 Chef de Département auprès de l’Institut pour la Botanique Systématique et la Géographie des Plantes. En 1985 il obtient une chaire à la Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn (Université rhénane de Bonn) et prend les fonctions de Directeur de l’Institut Botanique et du Jardin Botanique[3]. Depuis 2003 il est Directeur et Gérant du Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen (Institut Nees pour la biodiversité des Plantes) ainsi que Directeur du Jardin botanique de l’Université de Bonn, deux institutions qu’il s’est employé à restructurer et à agrandir de façon durable[4]. Barthlott dirige également l’Unité de recherche „Biodiversität im Wandel“ (Biodiversité en mutation), un projet à long-terme commun de l’Académie des Sciences et de la Littérature de Mayence et du Land de Rhénanie-Westphalie. Il est également membre fondateur de différents Comités nationaux et internationaux ainsi que d’associations qui soutiennent la recherche en matière de Biodiversité, les Jardins Botaniques et d’organisations nationales et internationales de sauve-garde de la nature.

Action[modifier | modifier le code]

Recherche en Biodiversité et écologie tropicale[modifier | modifier le code]

De vastes travaux de recherche, avant tout dans les Andes d’Amérique du Sud avec de nombreux travaux sur la taxonomie et la morphologie des cactus et des broméliacées néotropicaux à l’aide de l’analyse des structures de leur surface grâce au microscope électronique. Travaux également sur la structure et l’état de la végétation à Madagascar et en Afrique de l’Ouest tropicale ainsi que pour expliquer les mécanismes qui dirigent et répartissent la biodiversité dans les Tropiques. Études des modèles d’écosystèmes tropicaux comme par ex. ceux des inselberg tropicaux et des plantes épiphytes au sommet des forêts tropicales. Les travaux actuels se concentrent avant tout sur la cartographie topographique de la biodiversité à l’échelle mondiale et les dépendances macro-écologiques que celle-ci engendre Dans le cadre du projet sur l’Afrique BMBF-BIOTA, on analyse les différents exemples de biodiversité existant en Afrique pour en extrapoler un modèle à l’échelle du continent et les conséquences possibles de la mutation du climat[5].

Systématique et Evolution[modifier | modifier le code]

Les travaux de Wilhelm Barthlott en matière de systématique et de taxonomie se concentrent sur l’exploration de la biodiversité de certains groupes d’angiospermes, au centre desquels on trouve les cactus, mais aussi les orchidées (avant tout les caractères systématiques de la structure microscopique de l’enveloppe des graines). À l’intérieur de son groupe, ce sont les travaux de systématique moléculaire qui se trouvent au premier plan. Les intérêts que représentent la systématique et l’écologie se trouvent réunis dans le secteur d’activité plantes carnivores. Ceci a conduit entre autres choses à la découverte de la première plante capteuse de protozoaires dans le genre des Genlisea, qui a en même temps le plus fort taux d’évolution et le génome le plus petit connu à ce jour de toutes les plantes à fleurs.

Surfaces micro- et nanostructurées (bionique)[modifier | modifier le code]

Wilhelm Barthlott a été le premier botaniste utilisant systématiquement le microscope électronique à partir de 1970 pour explorer la surface des plantes. Il en est résulté de nombreux travaux, avant tout la découverte, dans le milieu des années 1970, de l’effet auto-nettoyant des surfaces superhydrophobes à micro- et à nanostructure, qui sous la marque Lotus-effekt® ont été transposées techniquement à partir de 1998. Les produits qui en resultent sont aujourd’hui commercialisés dans le monde entier. La recherche sur les surfaces biologiques micro- et nanostructurées ainsi que la transposition biomimétique sur des produits techniques est à ce jour un domaine de recherche central, pour lequel on utilise avant tout le microscope électronique atomique. Les travaux les plus récents traitent de surfaces qui retiennent l’air et à leur application au revêtement de la coque des bateaux.

Honneurs et distinctions[modifier | modifier le code]

  • 1990 Membre de l’ Académie des Sciences et de la Littérature de Mayence
  • 1997 Membre de l’ Académie des Sciences de la Rhénanie du Nord-Westphalie de Düsseldorf – Classe pour les Sciences Naturelles, les Sciences de l’Ingenierie et de l’ Économie
  • 1997 Prix Karl Heinz Beckurt
  • 1998 nommé pour le Prix Allemand de l’Avenir pour la Technique et l’Innovation du Président de la République (Deutscher Zukunftspreis für Technik und Innovation des Bundespräsidenten)
  • 1998 Ordre Andrés Bello du président Rafael Caldera de la Republique du Venezuela
  • 1999 Membre de l’Académie Allemande des Chercheurs en Sciences Naturelles Leopoldina (Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina) aujourd’hui Académie Nationale des Chercheurs en Sciences Naturelles Leopoldina (Nationale Akademie der Naturforscher Leopoldina)
  • 1999 Prix Philip-Morris pour la Recherche
  • 1999 Prix Allemand de l’Environnement (Deutscher Umweltpreis)
  • 2001 Médaille Treviranus de l’Union des Biologistes Allemands (Verband Deutscher Biologen)
  • 2001 GlobArt Award (Autriche) pour une Pensée Innovative allant au-delà des frontières (grenzüberschreitendes innovatives Denken)
  • 2002 Cactus d’Or du Mérite de la Principauté de Monaco pour la Recherche sur les Plantes Succulentes
  • 2004 Scientist in Residence de l’Université de Duisburg-Essen
  • 2005 Prix de l’Innovation du Ministère Fédéral de la Culture et de la Recherche (Innovationspreis des Bundesministeriums für Bildung und Forschung)
  • 2006 Premier Prix du Concours Universitaire des Inventeurs du Land de Rhénanie du Nord-Westphalie (Erster Preis des Hochschulwettbewerbs „Patente Erfinder“ des Landes Nordrhein-Westfalen
  • 2007 Médaille Maecenas de l’Universität de Bonn

Œuvre[modifier | modifier le code]

La liste des publications de Wilhelm Barthlott comprend plus de 350 travaux originaux, dont une douzaine de livres. La liste complète peut être consultée sur le portail de l’Institut: www.nees.uni-bonn.de.

Sélection de Littérature en biodiversité et écologie tropicale[modifier | modifier le code]

  • Barthlott, W. (2011): Alexander von Humboldt und die Entdeckung des Kosmos der Biodiversität. In: Albach, H. & E. Neher (Hrsg.): Alexander von Humboldt und Charles Darwin – Zwei Revolutionäre wider Willen. Wallstein-Verlag, Göttingen, 35-42
  • Köster, N., Nieder, J. & W. Barthlott (2011): Effect of host tree traits on epiphyte diversity in natural and anthropogenic habitats in Ecuador. Biotropica 43: 685-694
  • Mutke, J., Sommer, J. H., Kreft, H., Kier, G. & W. Barthlott (2011): Vascular Plant Diversity in a Changing World: Global Centres and Biome-Specific Patterns. In: Zachos, F. E. & J. C. Habel (eds.): Biodiversity Hotspots – Evolution and Conservation. Springer Verlag Berlin Heidelberg 2011, Part 1, 83-96
  • Sommer, J. H., Kreft, H., Kier, G., Jetz, W. Mutke, J. & W. Barthlott (2010): Projected impacts of climate change on regional capacities for global plant species richness. Proceedings of the Royal Society B 277: 2271-2280
  • Kier, G., Kreft, H., Lee, T. M., Jetz, W., Ibisch, P., Nowicki, C., Mutke, J. & W. BARTHLOTT (2009): A global assessment of endemism and species richness across island and mainland regions. PNAS 106: 9322-9327
  • Barthlott, W., Szarzynski, J., Vlek, P., Lobin, W. & N. Korotkova (2009): A torch in the rainforest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Biol. 11: 499-505
  • Kreft, H., Jetz, W., Mutke, J., Kier, G. & W. Barthlott (2008): Global diversity of island floras from a macroecological perspective. Ecology Letters 11: 116-127
  • Barthlott, W., Hostert, A., Kier, G., Küper, W., Kreft, H., Mutke, J., Rafiqpoor, M.D., Sommer, J. H. (2007): Geographic patterns of vascular plant diversity at continental to global scale. Erdkunde 61: 305–315
  • Kreft, H., Sommer, J.H. & W. Barthlott (2006): The significance of geographic range size for the explanation of spatial diversity patterns. Ecography 29: 21-30
  • Mcclean C., Lovett J.C., Küper W., Hannah, L., Sommer J.H., Barthlott, W., Termansen M., Smith G.F., Tokumine S. & J. Taplin (2005). African Plant Diversity and Climate Change. Ann. Missuori Bot. Gard. 92 139-152
  • Küper, W., Sommer, J.H., Lovett, J.C., Mutke, J., Linder, H.P., Beentje, H.J., Van Rompaey, R.S.A.R., Chatelain, C., Sosef, M. & W. Barthlott (2004): Africa’s hotspots of biodiversity redefined. Ann. Missouri Bot. Gard. 91: 525-535
  • Nieder, J. & W. Barthlott (eds.) (2001): Epiphytes and canopy fauna of the Otonga rain forest (Ecuador) Results of the Bonn – Quito epiphyte project, funded by the Volkswagen Foundation. Books on Demand GmbH Vol. 1–3
  • Barthlott, W. & M. Winiger (eds.) (2001): Biodiversity. A Challenge for development research and policy. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokyo, pp. 429 1st edition 1998, second corrected printing 2001
  • Porembski, S. & W. Barthlott (eds.) (2000): Inselbergs: biotic diversity of isolated rock outcrops in tropical and temperate regions. Ecological Studies Vol. 146. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York Tokyo, p. 528.
  • Barthlott, W., Lauer, W. & A. Placke (1996): Global distribution of species diversity in vascular plants: towards a world map of phytodiversity. Erdkunde 50: 317-327

Sélection de littérature en systématique et evolution[modifier | modifier le code]

  • Korotkova, N., Borsch, T., Quandt, D.,Taylor, N. P., Müller, K. & W. Barthlott (2011): What does it take to resolve relationships and to identify species with molecular markers? An example from the epiphytic Rhipsalideae (Cactaceae). Am. J. Bot. 98: 1549–1572
  • Korotkova, N., Zabel, L., Quandt, D. & W. Barthlott (2010): A phylogenetic analysis of Pfeiffera and the reinstatement of Lymanbensonia as an independently evolved lineage of epiphytic Cactaceae within a new tribe Lymanbensonieae. Willdenowia - Annals of the Botanic Garden and Botanical Museum Berlin-Dahlem, 40: 151-172
  • Müller, K., Borsch, T., Legendre, L., Porembski, S. & W. Barthlott (2006): Recent progress in understanding the evolution of carnivorous Lentibulariaceae (Lamiales). Plant Biology 8: 748-757
  • Greilhuber, J., Borsch, T., Müller, K., Worberg, A., Porembski, S. & W. Barthlott (2006): Smallest angiosperm genomes found in Lentibulariaceae, with chromosomes of bacterial size. Plant Biology 8: 770-777
  • Barthlott, W., Porembski S., Seine, R. & I. Theisen (2004): Karnivoren. Biologie und Kultur Fleischfressender Pflanzen. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
  • Borsch, T., Hilu, K. W., Quandt, D. Wilde, V., Neinhuis, C. & W. Barthlott (2003): Noncoding plastid trnT-trnF sequences reveal a well resolved phylogeny of basal angiosperms. Journal of Evolutionary Biology 16: 1-19
  • Barthlott, W., Porembski, S., Fischer, E. & B. Gemmel (1998): First protozoa-trapping plant found. Nature 392: 447
  • Barthlott, W. & N. P. Taylor (1995): Notes towards a monograph of Rhipsalideae (Cactaceae). Bradleya 13: 43-79
  • Barthlott, W. & D. R. Hunt (1993): Cactaceae. In: Kubitzki, K. (ed.) The families and genera of vascular plants, Vol. II. Springer, Berlin Heidelberg New York Tokyo, p. 161-197

Sélection de littérature en surfaces micro- et nanostructures (bionique)[modifier | modifier le code]

  • . Yan, Y. Y., Gao, N. & W. Barthlott (2011): Mimicking natural superhydrophobic surfaces and grasping the wetting process: A review on recent progress in preparing superhydrophobic surfaces. Advances in Colloid and Interface Science 169: 108-105
  • Cerman, Z., Barthlott, W. & J. Nieder (2011): Erfindungen der Natur. Bionik – Was wir von Pflanzen und Tieren lernen können. Rowohlt Taschenbuch Verlag
  • Barthlott, W. & K. Koch (2011): Biomimetic materials. Beilstein J. Nanotechnol. 2: 135–136
  • Barthlott, W. & K. Koch (eds.)(2011): Biomimetic materials, Thematic Series, Beilstein J. Nanotechnol. 2
  • Balmert, A., Bohn, H. F., Ditsche-Kuru, P. & W. Barthlott (2011): Dry Under Water: Comparative Morphology and Functional Aspects of Air-Retaining Insect Surfaces. Journal of Morphology Vol. 272:442-451
  • Koch, K., Bhushan, B., & W. Barthlott (2010): Functional plant surfaces, smart materials. In: B. Bhushan (Ed.) Handbook of Nanotechnology, 3rd Ed. Springer, Heidelberg London New York, p. 1961, pp. 1399-1436
  • Konrad, W., Apeltauer, C., Frauendiener, J., Barthlott, W. & A. Roth-Nebelsick (2009): Applying methods from differential geometry to devise stable and persistent air layers attached to objects immersed in water. Journal of Bionic Engineering 6: 350-356
  • Koch, K. & W. Barthlott (2009): Superhydrophobic and superhydrophilic plant surfaces: an inspiration for biomimetic materials. Review Phil. Trans. R. Soc. A 367: 1487-1509
  • Koch, K., Bushan, B. & W. Barthlott (2008): Diversity of structure, Morphology and Wetting of Plant Surfaces. Soft matter
  • Solga, A., Cerman, Z., Striffler, B. F., Spaeth, M. & Barthlott, W. (2007): The dream of staying clean: Lotus and biomimetic surfaces. Bioinspiration & Biomimetics 2, 1-9
  • Barthlott, W., Neinhuis, C., Cutler, D., Ditsch, F., Meusel, I., Theisen, I. & H. Wilhelmi (1998): Classification and terminology of plant epicuticular waxes. Botanical Journal of the Linnean Society 126: 237-260
  • Neinhuis, C. & W. Barthlott (1997): Characterization and distribution of water-repellent, self-cleaning plant surfaces. Annals of Botany 79: 667-677
  • Barthlott, W. (1990): Scanning electron microscopy of the epidermal surface in plants. In: CLAUGHER, D. (ed.): Application of the scanning EM in taxonomy and functional morphology. Systematics Associations’s Special Volume. Clarendon Press, Oxford, pp. 69-94
  • Barthlott, W. & N. Ehler (1977): Raster-Elektronenmikroskopie der Epidermis-Oberflächen von Spermatophyten. Tropische und subtropische Pflanzenwelt 19, Akad. Wiss. Lit. Mainz. Franz Steiner Verlag, Stuttgart

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (Prix de l’Environnement de la Fondation Fédérale pour l’Environnement ) (DBU; Umweltpreis der Bundesstiftung Umwelt)
  2. www.adwmainz.de
  3. www.botgart.uni-bonn.de
  4. www.nees.uni-bonn.de
  5. BMBF-BIOTA AFRIKA-Projekt
Barthlott est l’abréviation botanique officielle de Wilhelm Barthlott.
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