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Combinaison de 2 mécanismes intervenant dans la capture

Dossier - Les différents mécanismes intervenant lors de la capture chez Drosera Capensis
DossierClassé sous :botanique , plante , carnivore

Anaël GORGE, Sébastien GUECHOT, Robin RERAT

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TIPE 2001-2002 La drosera est une plante carnivore qui utilise un piège dit « semi-actif ». Elle capture ses proies à l'aide d'un piège redoutable qui combine des poils collants et un repliement de son limbe. L'association de ces structures (intervenant également dans la digestion) et de la forme du piège permet une capture efficace des insectes. Ce TIPE essaie de décrire les structures du piège chez Drosera capensis et leurs fonctions respectives lors de la capture de l'insecte.

  
DossiersLes différents mécanismes intervenant lors de la capture chez Drosera Capensis
 

La suite de l'étude consiste à déterminer si la capture de la mouche est instantanée (la mouche est capturée uniquement par les poils collants) ou s'il y a nécessité de l'intervention du limbe dans le maintien de la proie. La capture n'étant véritablement terminée qu'une fois le repliement du limbe effectué

1 - Influence des tentacules et du mucilage.

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Nous allons montrer l'importance capitale du suc dans la capture.

Protocole : nous avons placé une drosera dans un milieu de vie particulier, dans des conditions telles que la plante ne produise plus de mucilage (5) aux extrémités des tentacules car le milieu est plus sec que dans leur habitat naturel (tourbière). Les conditions expérimentales comportent : un éclairage permanent avec une lumière chaude ; une atmosphère pauvre en vapeur d'eau.

À plusieurs reprises (n=5) nous posons une mouche sur le limbe.

Résultats : l'insecte s'envole immédiatement sans avoir rencontré la moindre résistance.

Interprétation : en l'absence du mucilage, ni le poil ni le limbe ne permettent la capture de l'insecte, le suc semble indispensable à la capture.

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Protocole : à l'aide d'un scalpel, nous prélevons le mucilage de deux limbes de D. capensis (afin d'avoir suffisamment de mucilage), puis l'étalons sur une plaque de verre. Ce support présente deux avantages : il est sans aspérités de façon à éviter que l'insecte ne s'y accroche et il n'absorbe pas le mucilage. Nous disposons la substance de façon à en obtenir une épaisseur suffisante (sur une surface correspondante à la taille d'une mouche). A t = 0 une mouche est déposée et on note le temps qu'il lui est nécessaire pour se dégager. S'il lui est impossible de s'en aller en 10 minutes, nous considérons que la capture est réalisée.

Nous avons effectué la même expérience en remplaçant le mucilage par différentes substances : colle liquide, ruban adhésif, papier attrape mouche, nous permettant de comparer l'efficacité d'adhérence du suc à des produits de référence (Fig.9).

Fig.9 : montage expérimental. (x0,5)

On admettra que les mouches ont une puissance sensiblement identique ce qui leur donne la même probabilité de s'échapper. L'unique paramètre qui intervient dans le temps de libération de la mouche est alors le pouvoir adhésif.

Résultats :

Tab.1 : comparaison du pouvoir adhésif du mucilage et de différentes substances

moyenne 12,26 1,43 > 600 > 600
écart type 16,22 1,18
Médiane 3,41 0,78 > 600 > 600

Nous observons que le temps mis par la mouche pour parvenir à se libérer du mucilage est court (une dizaine de secondes) comparé à la durée de la capture (90 minutes). De plus, bien que le mucilage gène la mouche dans ses mouvements, la comparaison avec d'autres substances adhésives comme la colle ou l'attrape mouche montre l'efficacité limitée du mucilage.

Remarque : en posant l'insecte sur D. capensis, puis en le retirant doucement, nous constatons la formation de fins filaments de mucilage entre son corps et la feuille, argument supplémentaire pour justifier le caractère adhésif de la substance.

Interprétation : le mucilage isolé de D. capensis a un pouvoir adhésif capable de retenir une mouche pendant un laps de temps court. Son efficacité est cependant insuffisante pour permettre à lui seul la capture d'une mouche.

La présence des tentacules, en combinaison avec le suc, parait donc nécessaire à la capture. On peut alors supposer que les poils, du fait de leur grande souplesse et de leur taille ont deux utilités. D'une part de répartir la substance dans l'espace et ainsi d'augmenter la surface de contact entre l'insecte et la plante ; d'autre part d'amortir, par leur souplesse, les mouvements de l'animal qui essaie de se dégager.

2 - Influence du repliement du limbe.

Nous nous intéresserons maintenant au deuxième mécanisme mis en évidence par la description : le repliement du limbe.

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Nous avons observé un repliement progressif du limbe de la plante. Avant d' étudier son importance nous allons chercher à mesurer la vitesse de ce repliement, afin de montrer qu'il est compatible avec le temps nécessaire à la capture d'une mouche.

Protocole : après avoir déposé une mouche, nous mesurons au cours du temps l 'angle de repliement du limbe, à l'aide d'un cercle trigonométrique. (Fig.10)
Le centre du cercle trigonométrique est au niveau de la mouche, qui est sur l'axe de rotation du limbe.

Fig.10 : mesure de l'angle de repliement à t = 40 min. (x0,5)

Résultats : l'angle mesuré augmente régulièrement au cours du temps.

Fig.11 : Évolution de la courbure du limbe au cours du temps (r=0,990)

Interprétation : l'analyse de la courbe montre une relation linéaire dont le coefficient de corrélation est proche de 1. La vitesse de repliement du limbe semble donc constante.
Remarque : en renouvellent l'expérience, on a pu constater que si la relation reste linéaire, la pente de la droite de régression, elle, n'a pas de portée générale. En effet, l'observation d'autres captures nous a montré que la vitesse de repliement semble varier selon les paramètres du milieu (hydrométrie, température).

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Nous allons à présent vérifier que le repliement du limbe intervient dans la capture proprement dite.

Protocole : à l'aide d'une allumette (faible masse) et de fil de pêche (il n 'absorbe pas le mucilage), nous confectionnons des attelles qui vont nous servir à rigidifier le limbe. Ainsi la capture se fera sans intervention du repliement du limbe.

Remarque : la légèreté du dispositif est nécessaire pour conserver au maximum les conditions naturelles. Puis nous attachons ces attelles sur la face inférieure du limbe de façon à ne pas modifier la surface i