Le Mécanisme d'Pollinisation le Plus Ancien : Les Cycadales Utilisent la Chaleur Infrarouge pour Guider les Insectes

Une recherche novatrice, dont les conclusions ont été publiées dans la revue Science en 2025, révèle que les cycadales primitives employaient un système de signalisation thermique, ou infrarouge, afin d'attirer leurs pollinisateurs. Les scientifiques estiment que cette stratégie de communication végétale a vu le jour il y a environ 275 millions d'années. Cette méthode précède de plusieurs millions d'années l'émergence des plantes à fleurs et de leurs signaux visuels attractifs, positionnant ainsi la chaleur parmi les plus anciennes formes de langage dans le règne végétal.

L'étude, menée sous la direction de Wendy Valencia-Montoya de l'Université de Harvard, a fourni des preuves tangibles que les structures reproductrices des cycadales, telles que les cônes de l'espèce Zamia furfuracea, génèrent activement de la chaleur. Les données expérimentales, recueillies grâce à l'imagerie thermique, ont démontré que les cônes mâles sont capables d'élever leur température jusqu'à 15 degrés Celsius au-dessus de celle de l'environnement ambiant. Une telle intensité métabolique est comparable à l'effort énergétique déployé par un colibri en vol. Ce processus de thermogenèse suit un rythme circadien strict : les cônes mâles s'échauffent en fin de journée, et environ trois heures plus tard, les structures femelles suivent le mouvement, assurant ainsi une séquence ordonnée pour le transfert du pollen.

Pour atteindre ce niveau thermique, les plantes mobilisent une quantité significative d'énergie en oxydant leurs réserves d'amidon au sein de leurs mitochondries, ce qui représente un processus coûteux en énergie. Il semble que ce chauffage modéré des cônes mâles serve de signal d'« appel ». Inversement, une élévation excessive de la température incite les insectes à se diriger vers les organes femelles. Ce mécanisme sophistiqué de « poussée et tirage », combinant chaleur, émissions odorantes et humidité, guide efficacement les coléoptères, porteurs de pollen, des cônes mâles vers les structures femelles en vue de la fécondation.

Un élément fondamental de cette symbiose ancestrale réside dans l'adaptation spécifique observée chez les coléoptères pollinisateurs, notamment le charançon Rhopalotria furfuracea. Les chercheurs ont identifié que les antennes de ces insectes sont équipées de thermorécepteurs spécialisés contenant la protéine TRPA1. Cette protéine confère aux coléoptères la capacité de détecter avec précision le spectre infrarouge, même lorsque les conditions de luminosité sont faibles, ce qui est crucial pour une pollinisation qui s'effectue au crépuscule. Lorsque ce récepteur a été bloqué expérimentalement, les insectes sont devenus incapables de réagir aux signaux thermiques. De manière éloquente, des modèles 3D de cônes chauffés, mais dépourvus de tout parfum, ont réussi à attirer sans erreur ces insectes.

Les cycadales, dont l'apparition remonte à 275 millions d'années et qui ont connu leur apogée durant l'ère Jurassique, sont aujourd'hui menacées d'extinction, principalement en raison de la domination des plantes à fleurs qui privilégient les signaux visuels. Selon l'auteur principal de l'étude, cette découverte ouvre la voie à une « nouvelle dimension d'information » qui était jusqu'alors restée invisible en raison de nos propres biais sensoriels humains. L'interaction basée sur la chaleur entre les cycadales et leurs coléoptères pollinisateurs constitue ainsi l'un des exemples les plus précoces d'évolution co-adaptée sur notre planète.