Déclin des insectes : les fleurs tombent dans le piège de l’autofécondation

Les existences des fleurs des champs et des insectes pollinisateurs s’entrelacent depuis des millions d’années. Les unes produisent du nectar ; les autres s’en délectent, assurant en contrepartie la reproduction des premières. Ce lien puissant est en train de se rompre. C’est ce que révèle une étude menée par une équipe du Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (Cefe), publiée le 20 décembre dans la revue New Phytologist.

Les scientifiques ont découvert que les pensées des champs — Viola arvensis, une herbacée aux minces pétales jaune pâle — s’affranchissaient des pollinisateurs, et recouraient de plus en plus à l’autofécondation. Cette évolution très rapide, vraisemblablement provoquée par l’effondrement des populations d’insectes, pourrait avoir des répercussions néfastes aussi bien pour les fleurs que pour leurs pollinisateurs.

« Écologie de la résurrection »

L’équipe de chercheurs a obtenu ces résultats en comparant des pousses de pensées des champs contemporaines à des individus de la même espèce issues de graines plus anciennes. La méthode porte le nom d’« écologie de la résurrection ».

« Au début des années 1990 et 2000, des conservatoires botaniques nationaux ont effectué des prélèvements de graines dans des champs du bassin parisien et les ont conservées dans des frigos, raconte Samson Acoca-Pidolle, doctorant à l’Université de Montpellier et premier auteur de l’étude. En 2021, nous sommes retournés chercher leurs descendantes supposées exactement au même endroit. Nous les avons toutes fait pousser en même temps, ce qui nous a permis de les comparer. »

Leur analyse montre que l’auto-fécondation de ces fleurs a augmenté de 27 % en à peine trente ans. Plutôt que de se reproduire avec d’autres individus grâce à l’intervention des insectes, les pensées des champs parisiennes utilisent de plus en plus leur propre pollen pour féconder leurs ovules, sans intervention extérieure. Elles deviennent également moins attractives pour les insectes : elles sont 10 % plus petites, et produisent 20 % de nectar en moins que leurs ancêtres. 

Des études expérimentales avaient déjà montré que l’absence de pollinisateurs pouvait, en cinq à dix générations, faire bouger ces traits. « Le voir en population naturelle en vingt à trente générations seulement, ça veut dire qu’il y a une grosse pression de sélection », signale Pierre-Olivier Cheptou, directeur de recherche au CNRS et superviseur de l’étude.

Les scientifiques expliquent ce phénomène par le déclin des pollinisateurs, conséquence de la dépendance de notre modèle agricole aux pesticides. Une étude internationale publiée en 2017 dans la revue Plos One a montré que plus de 75 % de la biomasse d’insectes volants avait disparu dans les aires protégées allemandes, en seulement trente ans. En Belgique, dont le système agricole est semblable à celui où poussent les pensées des champs analysées, près de 33 % des espèces d’abeilles sont menacées ou éteintes.

« Toute la chaîne alimentaire est impactée, des insectes aux oiseaux »

Leur disparition rebat les cartes de la sélection naturelle. « S’il n’y a plus de pollinisateurs, les plantes qui se reproduisent par autofécondation sont avantagées », explique Pierre-Olivier Cheptou. Les individus produisant de grandes fleurs et une grande quantité de nectar sont quant à elles désavantagées. « Ce sont des traits coûteux qui ne vont pas apporter de bénéfices, puisqu’ils n’attirent personne. »

Et c’est un cercle vicieux qui démarre ainsi : « Les pollinisateurs ont vraisemblablement moins de nectar disponible, alerte Samson Acoca-Pidolle. Ça peut être problématique pour leur survie. » « Il faut imaginer qu’une même quantité de plantes est 20 % moins nourricière aujourd’hui qu’il y a vingt ans, complète Pierre-Olivier Cheptou. In fine, toute la chaîne alimentaire est impactée, des insectes aux oiseaux qui les mangent jusqu’à, potentiellement, nos productions agricoles. »

L’autofécondation peut par ailleurs poser des problèmes de consanguinité chez les plantes, poursuit Samson Acoca-Pidolle. « Ça pourrait limiter leurs capacités d’adaptation à moyen ou long terme. » Certains auteurs suggèrent également que les espèces autofertiles ont un taux d’extinction plus élevé, dans un débat scientifique qui reste ouvert.

Deux questions restent en suspens : d’autres espèces de plantes à fleurs réagissent-elles de manière similaire, en milieu naturel, au déclin des pollinisateurs ? Et surtout : est-il encore possible d’inverser la tendance ? « On ne sait pas si c’est réversible, indique Pierre-Olivier Cheptou. Mon avis, c’est que si les conditions redevenaient bonnes, ça pourrait peut-être s’inverser. » Problème : « Depuis trente ans, elles sont mauvaises. »