Épiphytes, parasites et carnivores

Les plantes forment souvent des relations mutualistes avec des champignons ou des bactéries vivant dans le sol afin d’améliorer la capacité d’absorption des nutriments de leurs racines. Les champignons qui colonisent les racines (p. ex., les mycorhizes) augmentent la surface des racines d’une plante, ce qui favorise l’absorption des nutriments. Alors que les bactéries qui colonisent les racines et fixent l’azote (p. ex., les rhizobiums) transforment l’azote atmosphérique (N₂) en ammoniac (NH₃), cela rend l’azote disponible aux plantes pour diverses fonctions biologiques. Par exemple, l’azote est essentiel pour la biosynthèse des molécules de chlorophylle qui captent l’énergie lumineuse pendant la photosynthèse. En retour, les bactéries et les champignons ont accès aux sucres et aux acides aminés sécrétés par les racines de la plante. Une variété d’espèces végétales ont développé une adaptation nutritionnelle racines-bactéries et racines-champignons pour prospérer.

D’autres espèces végétales, comme les épiphytes, les parasites et les carnivores, ont développé des adaptations nutritionnelles qui leur ont permis d’utiliser différents organismes pour survivre. Plutôt que de rivaliser pour les nutriments du sol bio-disponibles et la lumière, les épiphytes poussent sur d’autres plantes vivantes (en particulier les arbres) pour de meilleures opportunités nutritionnelles. Les relations épiphyte-plante sont commensales, car seul l’épiphyte en tire des avantages (c.-à-d. un meilleur accès aux nutriments et à la lumière pour la photosynthèse) alors que son hôte n’est pas affecté. Les épiphytes absorbent les nutriments à proximité par des structures foliaires appelées trichomes (p. ex., les broméliacées) ou des racines aériennes (p. ex., les orchidées).

Contrairement aux épiphytes, les plantes parasites absorbent les nutriments de leurs hôtes vivants. La cuscute non photosynthétique, par exemple, est un holoparasite (c.-à-d. un parasite total) qui dépend complètement de son hôte. Les hémiparasites (c.-à-d. les parasites partiels), comme le gui, utilisent leur hôte pour l’eau et les minéraux, mais sont par ailleurs entièrement photosynthétiques. Bien que la cuscute et le gui utilisent des haustories pour détourner les nutriments des hôtes, d’autres espèces parasitaires puisent dans les mycorhizes associées à d’autres plantes pour absorber les nutriments (p. ex., le monotrope). Le monotrope n’est pas photosynthétique et repose sur cette interaction pour survivre. Dans les relations parasites-plantes, les parasites dérivent des nutriments aux frais des hôtes.

Les plantes carnivores sont photosynthétiques mais vivent dans des habitats qui manquent de nutriments essentiels, comme l’azote et le phosphore. Ces plantes complètent leur alimentation pauvre en nutriments en piégeant et en consommant des insectes et d’autres petits animaux. Les plantes carnivores ont mis au point des feuilles modifiées qui aident à capturer les proies par des mécanismes d’entonnoir (p. ex., les népenthès), de tentacules collants (p. ex., les droséras) ou des mécanismes semblables à ceux de la mâchoire (p. ex., la dionée attrape-mouche). Les relations entre les plantes carnivores et les petits animaux sont fondamentalement des relations prédateur-proie. La compréhension de ces adaptations nutritionnelles végétales révèle des informations écologiques importantes, telles que les nutriments essentiels à la croissance des plantes ainsi que l’état nutritionnel d’un habitat donné.