Rhizanthella gardneri a pris le concept de vie souterraine très au sérieux. Cette orchidée rarissime d’Australie-Occidentale ne possède pas de chlorophylle, ne déploie pas de feuilles vertes vers le Soleil et passe pratiquement tout son cycle de vie cachée sous le sol.
Même sa floraison se déroule presque entièrement dans l’obscurité. Près de la surface, elle produit une étrange tête florale pouvant contenir jusqu’à une centaine de minuscules fleurs, protégées par de grandes bractées pâles à rosées. À maturité, seules les extrémités de ces bractées peuvent parfois apparaître au-dessus du sol. Une orchidée qui a donc choisi la discrétion au point de rendre sa propre recherche assez proche d’une partie de cache-cache botanique en mode expert.
Rhizanthella gardneri, l’étonnante orchidée souterraine d’Australie-Occidentale. Crédit photo Jean and Fred Hort (CC BY-SA 2.0).
À retenir
- Rhizanthella gardneri est une orchidée endémique du Wheatbelt d’Australie-Occidentale.
- Elle est sans chlorophylle et presque entièrement souterraine.
- Son rhizome se développe généralement à plusieurs centimètres sous la surface.
- Une inflorescence peut contenir jusqu’à 100 petites fleurs protégées par 6 à 12 grandes bractées.
- Elle ne réalise pas de photosynthèse : son alimentation dépend d’un champignon mycorhizien relié aux racines d’un Melaleuca.
- De petits moucherons et des termites participent à sa pollinisation.
- Les populations autrefois attribuées à cette espèce près de Munglinup appartiennent depuis 2018 à une autre espèce, Rhizanthella johnstonii.
Rhizanthella gardneri, une orchidée presque entièrement souterraine
La plupart des orchidées investissent beaucoup d’énergie dans des fleurs visibles, parfois spectaculaires. C’est le cas par exemple de l’orchidée berceau de Vénus, dont la grosse fleur ne cherche franchement pas à passer inaperçue.
Rhizanthella gardneri fait exactement l’inverse.
Cette petite plante vivace possède un rhizome ramifié qui se développe sous terre. Elle n’a pas de feuilles vertes fonctionnelles et ne contient pas de chlorophylle permettant d’effectuer la photosynthèse.
Son inflorescence se forme elle aussi sous la surface.
Pendant la floraison, principalement entre mai et juillet, la plante produit une tête arrondie entourée de 6 à 12 grandes bractées crème, roses ou violacées. À l’intérieur se trouvent plusieurs dizaines de fleurs minuscules tournées vers le centre.
Chaque fleur mesure seulement quelques millimètres.
Les bractées forment au-dessus d’elles une sorte de petit dôme rappelant une tulipe presque fermée. Lorsque l’inflorescence arrive à maturité, ses extrémités peuvent traverser la couche superficielle de terre ou de litière.
Le capitule de Rhizanthella gardneri et ses nombreuses petites fleurs protégées par les bractées. Crédit photo Etienne Delannoy (CC BY-SA 4.0).
Comment une plante peut-elle vivre sans lumière ni chlorophylle ?
C’est probablement l’aspect le plus étonnant de cette orchidée.
Rhizanthella gardneri ne produit pas elle-même l’énergie dont elle a besoin grâce au Soleil. Elle est mycohétérotrophe : elle récupère ses ressources par l’intermédiaire d’un champignon mycorhizien.
Les populations actuellement attribuées à l’espèce vivent notamment dans des fourrés de Melaleuca scalena. Dans le sol, les fines racines du Melaleuca sont associées à un champignon du genre Ceratobasidium.
Le circuit peut être résumé ainsi :
Melaleuca → champignon → Rhizanthella.
Le Melaleuca réalise la photosynthèse. Le champignon entretient une association avec ses racines. Et l’orchidée obtient à son tour carbone et autres nutriments grâce à cette connexion fongique.
Des analyses isotopiques ont confirmé que le carbone et l’azote utilisés par l’orchidée transitent par cette relation mycorhizienne.
La survie de Rhizanthella gardneri dépend donc non seulement de la plante elle-même, mais aussi de la présence du bon champignon et d’un habitat capable d’entretenir son Melaleuca associé.
La botanique aime parfois les montages simples. Ici, elle a préféré le réseau à trois partenaires.
Comment une orchidée souterraine peut-elle être pollinisée ?
Fleurir sous terre présente tout de même un petit problème pratique : les abeilles et papillons qui assurent la pollinisation de nombreuses plantes ont peu de chances de tomber dessus par hasard.
Rhizanthella gardneri utilise des visiteurs beaucoup plus adaptés à son mode de vie.
Les observations mentionnent notamment de petits moucherons fongiques et des termites. Leur petite taille leur permet de circuler entre les fragments de litière et d’atteindre l’ouverture située au sommet de l’inflorescence.
Ils peuvent ensuite entrer entre les bractées et se déplacer parmi les minuscules fleurs.
La stratégie diffère totalement de celle de l’orchidée canard volant, dont la fleur aérienne utilise une étonnante forme pour interagir avec ses pollinisateurs.
Après fécondation, Rhizanthella gardneri produit également des fruits atypiques pour une orchidée.
Chaque petite fleur peut donner un fruit charnu ressemblant à une baie et contenant environ 20 à 150 graines. Contrairement aux capsules de nombreuses orchidées, celui-ci ne s’ouvre pas spontanément pour libérer des milliers de graines microscopiques dans le vent.
La manière dont ces graines sont réellement dispersées reste encore mal connue.
Rhizanthella gardneri observée dans son habitat en Australie-Occidentale. Crédit photo Hugo Innes (CC BY 4.0).
Une cousine australienne d’Hydnora africana… mais pas une parasite classique
Avec sa vie souterraine et son absence de chlorophylle, Rhizanthella gardneri rappelle immédiatement Hydnora africana, l’étrange plante souterraine qui sent la charogne.
Mais les deux espèces utilisent des stratégies différentes.
Hydnora établit directement des connexions parasitaires avec les racines de sa plante hôte. Rhizanthella gardneri dépend pour sa part de champignons mycorhiziens qui assurent l’intermédiaire.
Et côté floraison, l’ambiance change également beaucoup.
Hydnora émerge sous la forme d’une grosse fleur charnue à l’odeur de viande en décomposition. Rhizanthella reste beaucoup plus discrète, avec ses petites fleurs roses et crème presque entièrement cachées.
Même dans le monde des végétaux privés de photosynthèse, il existe manifestement plusieurs écoles.
Rhizanthella gardneri et Rhizanthella johnstonii : une confusion corrigée en 2018
C’est un point important, car beaucoup de descriptions anciennes de Rhizanthella gardneri sont aujourd’hui dépassées.
Pendant longtemps, les botanistes ont considéré que l’espèce était présente dans deux régions séparées d’environ 300 km en Australie-Occidentale.
La première correspondait au Wheatbelt autour de Corrigin. La seconde se trouvait beaucoup plus au sud, près de Munglinup.
En 2018, Kingsley Dixon et Maarten Christenhusz ont réexaminé les orchidées méridionales et les ont décrites comme une espèce distincte : Rhizanthella johnstonii.
Les différences concernent notamment la couleur et le nombre de fleurs, la période de floraison, l’apparence des bractées et leur répartition géographique.
Rhizanthella gardneri au sens actuel possède donc une aire bien plus réduite que celle que lui attribuaient les anciennes publications.
Les données australiennes la situent désormais dans le secteur de Corrigin, dans le Wheatbelt au sud-est de Perth, dans des fragments d’habitat extrêmement restreints.
Une des orchidées les plus difficiles à compter au monde
Évaluer une population végétale est déjà rarement simple. Avec une plante qui passe presque toute sa vie sous terre, l’exercice prend une petite dimension absurde supplémentaire.
Les chercheurs peuvent principalement repérer les individus lorsqu’ils fleurissent et que les bractées atteignent ou dépassent légèrement la surface.
Les relevés varient donc fortement d’une année à l’autre.
L’évaluation réalisée en Australie après la révision taxonomique de 2018 signalait néanmoins une situation particulièrement préoccupante : les comptages de plantes adultes n’avaient pas dépassé 50 individus depuis plusieurs décennies.
L’habitat restant est lui-même très fragmenté.
Les principales menaces comprennent notamment :
- la disparition historique des broussailles du Wheatbelt au profit de l’agriculture ;
- la modification de l’hydrologie et la salinisation ;
- l’assèchement progressif du climat ;
- les mauvaises herbes et les lapins ;
- les régimes de feu inadaptés.
Pour protéger cette orchidée, il faut en réalité préserver tout son petit écosystème : sol, litière, Melaleuca et champignon compris.
Une découverte accidentelle en labourant un champ
Vu son mode de vie, il n’est guère surprenant que Rhizanthella gardneri n’ait pas été découverte au cours d’une paisible promenade botanique.
Le 23 mai 1928, l’agriculteur John Trott travaillait sur sa propriété près de Corrigin lorsqu’un spécimen a été mis au jour pendant des travaux de défrichement et de labour.
La découverte a été suffisamment inhabituelle pour que le botaniste australien Richard Sanders Rogers décrive la même année non seulement une nouvelle espèce, mais un nouveau genre d’orchidées : Rhizanthella.
Le nom spécifique gardneri rend hommage au botaniste Charles Gardner.
L’histoire raconte assez bien le problème posé par cette plante : pendant des décennies, plusieurs découvertes ont eu lieu uniquement parce que des travaux agricoles ont accidentellement retourné le sol exactement au bon endroit.
La méthode manque légèrement de délicatesse pour organiser un inventaire botanique.
Inflorescences de Rhizanthella gardneri sorties du sol pour être observées. Crédit photo Etienne Delannoy (CC BY-SA 4.0).
Une orchidée qui a aussi fortement réduit son génome de chloroplaste
La disparition de la photosynthèse a laissé une trace jusque dans les cellules de Rhizanthella gardneri.
En 2011, une équipe de chercheurs a séquencé son génome plastidial, c’est-à-dire l’ADN contenu dans les plastes, les organites dont font partie les chloroplastes chez les plantes vertes.
Résultat : seulement 59 190 paires de bases, avec la perte d’une grande quantité de gènes devenus inutiles après l’abandon de la photosynthèse.
Au moment de sa publication, il s’agissait du plus petit génome d’organite alors décrit chez une plante terrestre.
Tout n’a pourtant pas disparu.
La plante conserve certains gènes plastidiaux indispensables à d’autres fonctions cellulaires. Autrement dit, même une orchidée qui ne voit pratiquement jamais la lumière ne peut pas complètement démonter l’ancienne machinerie héritée de ses ancêtres photosynthétiques.
Rhizanthella gardneri, une orchidée à peine visible
Rhizanthella gardneri n’a ni la taille ni les couleurs spectaculaires de nombreuses orchidées tropicales.
Son originalité est ailleurs : elle a pratiquement abandonné la surface, la lumière et la photosynthèse sans cesser d’être une plante à fleurs.
Elle vit grâce à un réseau souterrain associant champignon et Melaleuca, fleur sous la litière, confie sa pollinisation à de minuscules insectes et produit même des fruits charnus là où la plupart des orchidées dispersent leurs graines dans l’air.
Une drôle de carrière pour une fleur dont la stratégie générale pourrait se résumer à : surtout, ne pas se faire remarquer.
Différentes vues de Rhizanthella gardneri, de son habitat à ses inflorescences souterraines. Crédit photo Etienne Delannoy et Jeremy Bougoure (CC BY-SA 4.0).
Sources pour aller plus loin
- Florabase – Rhizanthella gardneri
- Kew Plants of the World Online – Rhizanthella gardneri
- Australian Government – évaluation de conservation de Rhizanthella gardneri
- Department of Biodiversity, Conservation and Attractions – histoire et découverte de l’orchidée souterraine
- New Phytologist – Carbon and nitrogen supply to the underground orchid Rhizanthella gardneri
- Molecular Biology and Evolution – Rampant Gene Loss in the Underground Orchid Rhizanthella gardneri
- Phytotaxa – description de Rhizanthella johnstonii et révision taxonomique de 2018
Cest drôle, cette orchidée qui ne supporte pas la lumière mais vit grâce à un champignon qui lui vole son énergie ! On dirait un scénario de science-fiction écologique à la sauce le parasite parasite le parasite. Ironique que cette petite fée se cache comme ça, et quon soit les premiers à la découvertes, littéralement. Les humains, ces génies de la nature !