Bien qu’on lui donne des noms plus glamour comme Arum titan, Amorphophallus titanum ou encore Titan Phallus, beaucoup font référence à cette plante d’une beauté fascinante et à l’inflorescence haute en l’appelant la fleur cadavre en raison de son odeur dégoûtante d’oignons pourris et de viande pourrie qui sert à attirer les insectes pollinisateurs. Grâce à une plante surnommée Morphy nichée dans la serre de Darmouth (Angleterre), des chercheurs sont enfin parvenus à percer tous les mystères du parfum pestilentiel de cette plante rare, connue pour fleurir également au cœur du jardin botanique Jean-Marie Pelt à Nancy. . . Cette étude étonnante qui met en avant les sciences moléculaires est publiée dans la revue PNAS Nexus depuis septembre 2024.
Une fleur cadavre capricieuse nommée Morphy
L’arum titan est originaire des forêts tropicales de l’ouest de Sumatra, en Indonésie, et se distingue par une grande fleur unique composée d’un groupe de fleurs disposées autour d’une tige centrale, un spadice jaune qui peut atteindre jusqu’à 3,7 mètresentouré d’une spathe extérieure en forme de feuille qui ressemble à un pétale. Cette plante fleurit de manière imprévisible tous les cinq à sept ans et soudainementparfois même du jour au lendemain. La floraison dégage alors une odeur âcre de pourriture, qui attire les charognards et les mouches qui la pollinisent.
Lorsque la spathe se déplie pour révéler le spadice à l’intérieur, elle se réchauffe jusqu’à environ onze degrés Celsius au-dessus de la température ambiante de l’environnement de la plante et commence à libère un cocktail de produits chimiquesy compris le trisulfure de diméthyle, le disulfure de diméthyle, la triméthylamine, l’acide isovalérique et l’indole qui sentent respectivement le fromage, l’ail, le poisson pourri, les chaussettes moites et les excréments. Miam…
Morphy est l’une de ces fleurs-cadavres. Ce Amorphophallus titanum vingt et un ans vit dans la serre des sciences de la vie à Dartmouth. Peu de gens ont généralement accès à ce type de plante, ce qui permettait aux botanistes de prélever des échantillons chaque fois que Morphy souhaitait fleurir. » Les fleurs sont rare et aussi de courte duréenous n’avons donc qu’une petite fenêtre pour étudier ces phénomènes », explique le professeur de sciences biologiques G. Eric Schaller dans un communiqué. Heureusement, ils ont pu observer la floraison à plusieurs reprises et étudiez également un semis cloné surnommé Morphy Jr.
Des échantillons aux moments clés
Ces plantes ont la curieuse habitude de se réchauffer juste avant de commencer à sentir. L’équipe a ainsi pu prélever neuf échantillons de tissus lorsque le spadice de Morphy était le plus chaud. Grâce à ces précieux échantillons, l’équipe a pu extraire de l’ARN de haute qualité des tissus de Morphy et effectuer des tests supplémentaires pour déterminer quels gènes étaient spécifiquement impliqué dans la génération d’odeurs et la thermogenèse.
« Cela nous aide à voir quels gènes sont exprimés et lesquels sont spécifiquement actifs lorsque l’appendice se réchauffe et émet une odeur. », explique Schaller. Et selon leur nouvel article, les chercheurs ont maintenant compris au niveau moléculaire comment la fleur morte réchauffe sa température interne (un processus connu sous le nom de thermogenèse, le plus souvent associé aux animaux) juste avant la floraison et pourquoi elle dégage cette odeur caractéristique qui attire irrésistiblement les charognes. insectes.
Alors, d’où vient l’odeur nauséabonde de cette fleur ?
La production de chaleur chez les animaux est rendue possible par une classe de protéines appelées découplage des protéines qui libèrent de l’énergie sous forme de chaleur. Leur équivalent végétal est connu sous le nom deoxydases alternatives. Cependant, les analyses de l’ARN de Morphy ont révélé que leur expression s’accentue en début de floraisonainsi que les gènes impliqués dans le transport et le métabolisme du soufre.
Puis, avec l’aide de collaborateurs de l’Université du Missouri, les experts ont pu identifier les mécanismes déclenchés par ces gènes. Cela impliquait de prélever davantage d’échantillons sur une floraison ultérieure et de les analyser à l’aide de la spectrométrie de masse pour mesurer les niveaux d’acides aminés. Il s’est avéré qu’au moment de la floraison, il y avait beaucoup de méthionineun acide aminé qui est le précurseur de composés à base de soufre qui produisent des odeurs horribles. Ce niveau a ensuite diminué quelques heures plus tard. Ils ont également trouvé un acide aminé précurseur de la putrescineun élément clé de l’odeur mortelle de décomposition. » Notre étude met en évidence la changements dynamiques qui se produisent dans l’expression des gènes au cours de quelques jours seulement pendant la floraison du titan arum », écrivent les chercheurs.
C’est la première fois que la science explore l’explication moléculaire de la chaleur et de l’odeur produites par les fleurs. Cependant, il reste encore beaucoup à découvrir sur ces plantes surprenantes. Par exemple, Schaller souhaite maintenant les étudier pour savoir si les fleurs des cadavres rapprochées pourraient synchroniser leur floraison pour optimiser leur attractivité avec des organismes morbidement curieux (et non, nous ne parlons pas de touristes, ne vous inquiétez pas).
Retrouvez l’étude dans la revue PNAS Nexus, sur ce lien et le communiqué de presse ici.
