Les plantes malodorantes dégagent une odeur nauséabonde grâce à une enzyme spéciale

Spektrum der Wissenschaft

21/5/2025

Traduction: traduction automatique

Certaines fleurs imitent l'odeur des matières fécales ou de la viande en décomposition pour attirer les pollinisateurs. Cette capacité semble s'être développée à plusieurs reprises dans le règne végétal.

Quiconque a déjà senti l'odeur du chou puant (Symplocarpus foetidus) ou du tristement célèbre raphia géant (Rafflesia arnoldii) n'en oubliera jamais l'arôme. Elles sont considérées comme les plantes les plus malodorantes au monde. Mais les coléoptères et les mouches qui pollinisent les fleurs sont irrésistiblement attirés par cette odeur qui imite les matières fécales et la viande en décomposition. Une équipe de chercheurs dirigée par le biologiste Yudai Okuyama du Musée national de la nature et des sciences de Tsukuba, au Japon, a voulu en avoir le cœur net et découvrir comment les plantes produisent les molécules odorantes. Les résultats, publiés dans la revue «Science», montrent en outre que les fleurs odorantes sont étonnamment fréquentes dans le règne végétal.

Les plantes et les insectes coexistent depuis des millions d'années. Outre des adaptations visuelles et structurelles, les fleurs ont développé la capacité de produire des mélanges complexes de composés volatils qui permettent à la plante de communiquer avec les insectes et de transmettre des messages spécifiques. L'émission de ces odeurs peut soit inciter les insectes à se rendre dans les organes reproducteurs de la plante, augmentant ainsi les chances de réussite de la pollinisation, soit repousser les visiteurs indésirables.

Okuyama et son équipe se sont penchés sur le genre Asarum, l'un des groupes de plantes les plus diversifiés du Japon. La question centrale était de savoir comment l'impulsion évolutive à courtiser différents pollinisateurs pouvait avoir influencé cette diversité. Au cours de leurs analyses, les chercheurs ont constaté que certaines espèces d'Asarum dégageaient une odeur nauséabonde de charogne. Ils ont catalogué les substances chimiques volatiles produites par les fleurs des 53 espèces d'Asarum connues, puis ont recherché des différences dans l'activité des gènes et des enzymes entre les fleurs puantes et non puantes.

La diversité puante

C'est ainsi qu'ils ont pu identifier une classe d'enzymes, les disulfures synthases, qui transforment les molécules soufrées en composés responsables de la puanteur des fleurs. Indépendamment de cela, des enzymes similaires ont évolué dans deux autres genres de plantes, Symplocarpus et Eurya. Au cours de l'évolution, les plantes semblent avoir produit une copie du gène SBP1 et l'avoir modifié de manière à produire trois autres acides aminés, supposent les chercheurs. Parmi les espèces Asarum, la capacité à produire du disulfure de diméthyle aurait été acquise et perdue plus de 18 fois. Chez de nombreuses espèces, ces duplications de gènes sont la source de nouveaux caractères. La copie peut muter sans affecter la fonction du gène original.

L'étude montre clairement tout ce que l'on peut encore apprendre sur les plantes qui puent, déclare Robert Raguso, écologiste à l'Université Cornell d'Ithaca, New York, qui n'a pas participé à l'étude, à «Nature». «Les plantes malodorantes sont plus compliquées que nous le pensions», explique-t-il. «Il reste encore beaucoup de choses à découvrir.» Ainsi, certaines fleurs sont capables d'émettre des composés différents à des moments différents - elles attirent d'abord un pollinisateur, puis changent d'odeur pour faire fuir à nouveau l'insecte afin qu'il dépose son pollen sur d'autres fleurs. Et il y a des fleurs qui imitent l'odeur de différents attractifs selon les besoins, comme celle du sang d'insecte et celle du fromage rance. (Avec du matériel de «Nature News»)

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