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Les bourdons doivent faire "vibrer" la fleur de tomate...

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Pour certaines plantes, l'activité pollinisatrice des abeilles domestiques est limitée, voire nulle. Par exemple, la fleur de tomate ne peut libérer son pollen que si elle est " vibrée ", comme une salière, et l'abeille domestique est incapable de faire vibrer la fleur. Sous serre, la production de tomate a longtemps dépendu de l'homme pour agiter les fleurs manuellement ou automatiquement grâce à l'usage de vibreurs électriques. A la fin des années 80, les premières colonies de bourdon d'élevage (Bombus terrestris) ont été introduites en serre en Belgique et aujourd'hui, leur usage en serre de production de tomates est largement répandu en France. Pour optimiser l'action des bourdons, des chercheurs de l'INRA de Rennes ont étudié leur comportement de butinage. Ils ont montré que les insectes se répartissent statistiquement sur les fleurs de tomate au prorata des ressources disponibles en pollen.

La répartition des bourdons dans la serre

Bombus terrestris vibrant une fleur de tomate pour collecter le pollen. La fleur de tomate possède un cône d'anthères relativement fermé et le pollen ne peut être libéré facilement pour se déposer sur le stigmate. Le vibrage par l'insecte est nécessaire p

Les chercheurs de l'INRA ont étudié le comportement des bourdons dans une serre commerciale de production de tomates de 6000 m2. Cette serre comprenait deux variétés de tomates situées dans deux secteurs non séparés : une variété de tomates Cerise et une variété classique.

L'objectif était d'évaluer si l'efficacité du butinage des bourdons était équitable pour les deux variétés. Les 9 ruches étaient situées à équidistance des deux secteurs. Dans cette expérimentation, les bourdons étaient nourris par un nectar artificiel (solution sucrée placée à l'intérieur de la ruche) car la tomate est peu nectarifère et ne fournit que du pollen comme ressource.

Les densités de bourdons butinant et les densités de fleurs "butinables" ont été régulièrement notées. Les résultats montrent que la variété Cerise offre environ 3 fois plus de fleurs butinables par mètre carré. On aurait pu donc s'attendre à une fréquentation plus importante des fleurs de la variété Cerise. Pourtant, la densité de bourdons est comparable pour les deux variétés.

Par ailleurs, l'étude de la morphologie des fleurs et de leur production de pollen montre que la variété Cerise possède des petites fleurs produisant environ 1,5 fois moins de pollen par fleur que la variété classique à fleurs plus grandes. Une mesure du pollen restant dans la fleur après butinage complet montre que les bourdons n'extraient pas tout le pollen de la fleur quelque soit sa taille. Le bilan a surtout montré que les bourdons exploitent 3,5 fois moins de pollen de la variété Cerise à petites fleurs que de la variété classique à grosses fleurs, mais que ce déficit est compensé par le nombre plus grand de fleurs chez la variété Cerise .

En effet, au final, chaque variété présente en moyenne la même ressource en pollen au mètre carré pour les bourdons, la variété Cerise possédant de nombreuses fleurs de faible production en pollen (38,3 mg/m2), la variété classique moins de fleurs mais de plus forte production en pollen (39,5 mg/ m2).

Le concept de " distribution libre idéale "

La quasi équivalence du gain en pollen obtenu en moyenne par unité de surface quelle que soit la variété de tomate butinée peut expliquer pourquoi les bourdons se distribuent de manière quasi identique sur les deux variétés, alors qu'elles sont dissemblables. En se distribuant ainsi, (même quantité de bourdons pour une même quantité de pollen par unité de surface), chaque bourdon récolte en moyenne la même quantité de pollen. C'est ce que l'on appelle une " distribution libre idéale ". En écologie comportementale, ce concept entre dans le cadre de la théorie de l'approvisionnement optimal selon laquelle l'animal s'approvisionne de manière à réduire les coût inhérents à la recherche de nourriture (coût énergétique du vol, coût de manipulation de la fleur, risque d'exposition) et à augmenter ses gains (vols entre fleur proches, choix adéquat des fleurs, augmentation du rythme de visite). En particulier, la " distribution libre idéale " consiste pour une population animale à se répartir sur des ressources de valeurs énergétiques différentes de sorte que chaque individu puisse en tirer une valeur moyenne équivalente pour tous. Si, sur deux ressources 1 et 2, on note respectivement N1 et N2 les nombres d'individus et R1 et R2 les gains acquis sur chaque ressource, l'égalité R1/R2 = N1/N2 doit être approximativement vérifiée.

Ce processus se met en place sous réserve que l'animal puisse aller sur la ressource de son choix (distribution libre), qu'il connaisse la valeur respective des ressources en présence (omniscience idéale), mais aussi que chacun ait les mêmes capacités à accéder à la ressource et qu'il n'y ait pas de compétition de type agressif entre les individus. Or d'autres observations ont montré que les bourdons apprennent rapidement à connaître la valeur en ressource d'un type de fleurs (omniscience), qu'ils manipulent les deux types de tomate de la même manière lors de chaque visite (équivalence des coûts de manipulation) et qu'ils ne présentent pas entre eux de comportements agressifs. Dans ces conditions, les bourdons semblent bien avoir exprimé une " distribution libre idéale ".

Au plan appliqué, cela signifie que le facteur à prendre en compte n'est pas la simple densité de fleurs mais bien la quantité de pollen réellement exploitable au mètre carré fournie par les fleurs des variétés en présence dans la serre. Ce critère permet de comprendre et d'ajuster la densité de bourdons (ouvrières butineuses), donc de pollinisateurs à apporter.

Ce travail a été financé par les Régions Bretagne et Pays de la Loire dans le cadre du GIS Lutte Biologique.

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