Utricularia gibba

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Utricularia gibba est une des espèces de plante carnivore aquatique flottante pérenne appartenant à la famille des Lentibulariaceae. On la retrouve principalement dans les zones humides des régions pantropicales mais aussi dans des régions plus au sud en Afrique, Australie, Canada et Amérique du Sud[1]. Celle-ci présente la faculté de capturer des proies aquatiques. Elle peut servir comme plante indicatrice de l'état de santé et de rétablissement de microhabitats humides[1].

Description[modifier | modifier le code]

Aspect général[modifier | modifier le code]

Plante de petite à moyenne taille formant des tapis de stolons qui s'accrochent soit à un substrat dans des eaux peu profondes, soit flottant librement dans l'eau. Les stolons immergés, sillonnants, filiformes et ramifiés peuvent atteindre 20 cm de long et entre 0,2 et 1 mm d'épaisseur[2].

Feuille[modifier | modifier le code]

On retrouve de nombreuses feuilles (ou organes semblables à des feuilles) dispersées le long de ces stolons. Celles-ci mesurent de 0,5 à 1,5 cm de long et présentent un motif de ramification dichotomique. Le nombre des branches est souvent limité à 4[2].

Piège[modifier | modifier le code]

On va également retrouver des pièges, faisant d' Utricularia gibba une plante carnivore. Ces pièges sont attachés aux feuilles (ou organes semblables aux feuilles) par un court pédoncule. Ils sont ovoïdes et présentent des petits appendices ramifiés sétiformes dont deux primaires au sommet et plusieurs plus petits entourant l'ouverture du piège. Ces appendices vont permettre le déclenchement du piège, aspirant ainsi la proie à l'intérieur du piège et permettant sa digestion[2].

Fleur[modifier | modifier le code]

Les inflorescences jaunes émergent généralement de l'eau par nombre allant de 1 à 12 et atteignent en moyenne une taille de 20cm. Cependant, dans certains cas, les fleurs peuvent être submergées et ainsi avoir recours à une stratégie de reproduction basée sur la cléistogamie. On retrouve au niveau de cette inflorescence des nervations brun-rougeâtres. L'inflorescence est divisée en 2 lèvres: une lèvre supérieure qui est arrondie et subdivisée légèrement en 3 lobes et une lèvre inférieure un peu plus petite, également arrondie et présentant en son centre un renflement bilabié.

Un éperon étroitement conique ou cylindrique se courbe sous la fleur, allant d'une taille négligeable à une taille légèrement supérieure à celle de la lèvre inférieure[2].

Ecologie[modifier | modifier le code]

Aire de distribution[modifier | modifier le code]

Utricularia gibba fait partie de la sous-classe des Astérides et présente une large gamme de répartition. En effet, on peut retrouver celle-ci en Nouvelle-Guinée, Tasmanie, Espagne, Israël, sur la plupart du continent africain et asiatique, en Australie, au Canada, en Amérique centrale et du sud et enfin aux îles du Nord de la Nouvelle-Zélande. On va ainsi la retrouver à des latitudes où le climat peut aussi bien être tempéré que tropical [3].

Habitat[modifier | modifier le code]

On retrouve Utricularia gibba dans des habitats naturels comme les étangs, tourbières, lacs, marais, eaux peu profondes de fossés. Généralement on retrouve ces écosystèmes en basse altitude mais on peut parfois la retrouver en altitude. On peut la retrouver dans des eaux plus profondes mais dans ce cas, la plante a besoin d'un support physique (végétation morte ou vivante flottante) afin de passer en phase de reproduction[2]. Les eaux dans lesquelles on la retrouve sont pauvres en phosphore et en azote, d'où le développement d'une stratégie carnivore afin de pallier cette carence.

Elle peut également servir comme bioindicateur quant à la santé et au rétablissement de microhabitats de zone humide[2]. En effet, Utricularia gibba est absente des terres présentant une agriculture intensive ainsi que des sites ayant subi d'importants écoulements de déchets chimiques et organiques. Ainsi, elle peut servir comme moyen de prédiction quant à la trophicité de l'eau, la succession des stades et l'état de santé général des parcelles en régénération [4].

Reproduction[modifier | modifier le code]

Contrairement aux plantes Utricularia terrestres, Utricularia gibba n'alloue qu'une faible proportion de sa biomasse totale aux structures reproductrices. Cela peut s'expliquer par le fait que les plantes aquatiques du genre Utricularia ont recours à la reproduction végétative (à partir de fragments) plutôt que via la production de graines[5].

En effet, les individus se reproduisant de manière végétative vont rencontrer un plus grand succès dans les habitats aquatiques car les organes végétatifs sont transportés plus facilement dans l'eau que sur terre [6].

Taxonomie et classification[modifier | modifier le code]

Classification et génome[modifier | modifier le code]

Tout comme la tomate, Utricularia gibba fait partie de la sous-classe des Astéridées. Elles présentent donc un ancêtre commun (qui remonte à 87 MA). Mais, entretemps, Utricularia gibba et la tomate ont vu la longueur de leurs génomes respectifs varier de façon non-négligeable. Le génome d' Utricularia gibba a subi une réduction drastique si bien qu'il a fini par atteindre 1/10 de la taille du génome de celui de la tomate. Cela peut s'expliquer par la présence de nombreuses séquences riches en GC au sein du génome qui ont induit un biais en faveur de délétions. Cependant, cela n'a pas empêché une pression de sélection pour préserver ces délétions. Ainsi, des pressions de sélection en faveur de la conservation d'énergie et de phosphore ont pu jouer un rôle dans la réduction du génome d'Utricularia gibba[7].

La formation de pièges a été induite par la faible concentration en phosphore et est la conséquence de la pression de sélection en faveur de la conservation en ce même phosphore[7].

Particularités[modifier | modifier le code]

D'après une étude publiée à l'été 2013, il semble que cette plante se délesterait de l'ADN dont elle ne se sert pas. En effet, son génome est certes petit (82 millions de bases) mais composé à 97 % de gènes (au nombre de 28 500)[7], à comparer aux seulement 2 % de gènes dans le génome humain. Les 3 % restant sont constitués d'ADN répétitif, également nommé « matière noire du génome » en raison de son rôle méconnu, voire d'« ADN poubelle ».

Les biologistes pensaient jusqu'alors que cet ADN répétitif, omniprésent chez l'homme, devait néanmoins jouer un rôle indispensable au bon fonctionnement des gènes. Cependant, cette plante semble s'en passer : bien que la taille de son génome ait doublé trois fois au cours de son évolution, ce qui devrait lui faire avoir un génome huit fois plus grand que la vigne, il est six fois plus petit. La seule explication est qu'Utricularia gibba « rejette » son surplus d'ADN, et ceci montre qu'au moins chez les plantes, l'ADN répétitif constitue bien un ADN poubelle qui n'est pas essentiel[8]. Ainsi, l'architecture compressée d' Utricularia gibba indique que la régulation et l'intégration de tous les processus requis pour le développement et la reproduction d'un organisme complet sont assurés uniquement par une fraction faible de l'ADN intergénique[7].

Utilisation[modifier | modifier le code]

Phytoremédiation[modifier | modifier le code]

Une étude a expérimenté la bioaccumulation par Utricularia gibba du chrome hexavalent contenu dans l'eau et qui est hautement toxique et mobile. Celle-ci a montré une capacité de bioaccumulation d'un facteur supérieur à 300 ainsi qu'un niveau d'accumulation pouvant atteindre plus de 780mg/kg. Celle-ci pourrait donc potentiellement servir dans la détoxification de sites contaminés[9].

Recherche[modifier | modifier le code]

De par le fait qu'elle possède le génome le plus petit des plantes fleurissant, Utricularia gibba constitue un modèle très intéressant pour les études physiologiques et développementales[10].

Synonymes[modifier | modifier le code]

  • Utricularia biflora
  • Nom commun : en anglais humped bladderwort (lit. « Utriculaire bossue »)

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b https://blogs.reading.ac.uk/tropical-biodiversity/2014/01/utricularia-gibba-l-la-femme-fatale/
  2. a b c d e et f Taylor, Peter. 1989. The genus Utricularia - a taxonomic monograph. Kew Bulletin Additional Series XIV: London. (ISBN 978-0-947643-72-0)
  3. Aquatic plants of Peru: diversity, distribution and conservation Leon B Young K Biodiversity and Conservation 1996 vol: 5 (10) pp: 1169-1190 DOI 10.1007/BF00051570 Date Accessed: 2019-04-08
  4. Medicinal and Environmental Indicator Species of Utricularia from Montane Forest of Peninsular Malaysia Haron N Chew M The Scientific World Journal 2012 vol: 2012 pp: 1-5
  5. Biomass allocation patterns in terrestrial, epiphytic and aquatic species of Utricularia (Lentibulariaceae) Porembski S Theisen I Barthlott W Flora - Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants 2006 vol: 201 (6) pp: 477-482
  6. The Evolutionary Maintenance of Sexual Reproduction: Evidence from the Ecological Distribution of Asexual Reproduction in Clonal Plants Silvertown J International Journal of Plant Sciences 2008 vol: 169 (1) pp: 157-168
  7. a b c et d Ibarra-Laclette, E.; Lyons, E.; Hernández-Guzmán, G.; Pérez-Torres, C. A.; Carretero-Paulet, L.; Chang, T.-H.; Lan, T.; Welch, A. J.; Juárez, M. J. A.; Simpson, J.; Fernández-Cortés, A.; Arteaga-Vázquez, M.; Góngora-Castillo, E.; Acevedo-Hernández, G.; Schuster, S. C.; Himmelbauer, H.; Minoche, A. E.; Xu, S.; Lynch, M.; Oropeza-Aburto, A.; Cervantes-Pérez, S. A.; de Jesús Ortega-Estrada, M.a; Cervantes-Luevano, J. I.; Michael, T. P.; Mockler, T.; Bryant, D.s; Herrera-Estrella, A.; Albert, V. A.; Herrera-Estrella, L. (2013-05-12). "Architecture and evolution of a minute plant genome". Nature. 498 (7452): 94–98. doi:10.1038/nature12132. ISSN 0028-0836. PMC 4972453. PMID 23665961.
  8. Science & Vie no 1150, , p. 16 « Actus Labos : Génomique : Cette plante carnivore fait le tri dans son ADN ».
  9. Potential for chromium (VI) bioremediation by the aquatic carnivorous plant Utricularia gibba L. (Lentibulariaceae) Augustynowicz J Łukowicz K Tokarz K Płachno B Environmental Science and Pollution Research 2015 vol: 22 (13) pp: 9742-9748
  10. https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-015-4151-1

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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