Des scientifiques apportent un nouvel éclairage sur Triphyophyllum peltatum

Par Université de Würzburg9 juillet 2023

Une feuille carnivore de Triphyophyllum peltatum avec des glandes excrétant un liquide collant pour capturer les proies des insectes. Crédit : Traud Winkelmann / Université de Hanovre

Triphyophyllum peltatum is a unique plant native to the tropical regions of West Africa. This particular liana speciesA species is a group of living organisms that share a set of common characteristics and are able to breed and produce fertile offspring. The concept of a species is important in biology as it is used to classify and organize the diversity of life. There are different ways to define a species, but the most widely accepted one is the biological species concept, which defines a species as a group of organisms that can interbreed and produce viable offspring in nature. This definition is widely used in evolutionary biology and ecology to identify and classify living organisms." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> Cette espèce suscite une attention particulière de la part des secteurs médical et pharmaceutique en raison de ses constituants particuliers. Des tests en laboratoire ont révélé que ses constituants présentent des activités médicales prometteuses contre le cancer du pancréas et les cellules leucémiques, entre autres, ainsi que contre les agents pathogènes responsables du paludisme et d'autres maladies.

Cependant, l'espèce végétale est également intéressante d'un point de vue botanique : Triphyophyllum peltatum est la seule plante connue au monde qui peut devenir carnivore dans certaines circonstances. Son menu comprend alors de petits insectes, qu'il capture à l'aide de pièges adhésifs sous forme de gouttes de sécrétion et digère grâce aux enzymes lytiques synthétisées.

Une grande flexibilité peut être observée dans les feuilles de la plante, qui développent trois types différents selon le stade de développement. Alors que dans la phase juvénile, des feuilles simples se forment initialement, des feuilles dites « pièges » peuvent ensuite se former, qui portent un grand nombre de pièges adhésifs. Lorsque ces feuilles pièges ont rempli leur fonction, la plante forme à nouveau des feuilles normales ou – si la plante est entrée au stade de liane – des feuilles avec deux crochets à l'extrémité comme support de grimpe.

Lorsque Triphyophyllum peltatum entre au stade de liane, la plante forme des feuilles avec deux crochets à l'extrémité comme support grimpant. Crédit : Traud Winkelmann / Université de Hanovre

En ce qui concerne l'expression de l'identité des feuilles, Triphyophyllum peltatum fait preuve d'une grande flexibilité : les stades de développement peuvent varier en longueur et le stade carnivore peut être complètement omis ou rattrapé ultérieurement. Ainsi, la plante semble s'adapter aux conditions dominantes de son habitat.

Le déclencheur qui transforme la plante en carnivore était jusqu’alors inconnu. Cela s'explique notamment par le fait que Triphyophyllum peltatum était considéré comme très difficile à cultiver et que la formation de feuilles pièges était donc difficile à étudier expérimentalement. Ce problème a maintenant été résolu par des scientifiques de la Leibniz Universität Hannover (LUH) et de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU).

Ils ont d’abord réussi à cultiver le Triphyophyllum peltatum dans la serre du jardin botanique de Würzburg. À Hanovre, les conditions ont été développées pour propager les plantes en grand nombre dans des conditions in vitro, c'est-à-dire dans des récipients de culture sur des milieux nutritifs bien définis.

Le professeur Traud Winkelmann de l'Institut des systèmes de production horticole de l'Université Leibniz de Hanovre et sa collègue Anne Herwig de l'Institut des sciences du sol de LUH ont été impliqués, ainsi que les professeurs de Würzburg Gerhard Bringmann (Institut de chimie organique) et Rainer Hedrich (Julius-von -Sachs-Institut des Biosciences).

Mais ce qui est encore plus significatif, c'est qu'avec l'aide de ces plantes, l'équipe de recherche a pu identifier le facteur qui déclenche la transformation vers le mode de vie carnivore. L'équipe a maintenant publié les résultats de cette recherche dans le numéro actuel de la revue New Phytologist.