TPE: odeurs des fleurs

II- Les odeurs

• Pourquoi les fleurs sentent-elles ?

Les plantes ont acquis des odeurs au cours de l’évolution sans doute d’abord pour repousser les prédateurs, mais, aujourd’hui, ces composés ont des fonctions variées. Ainsi, les innombrables insectes sont en relations étroites avec les plantes.  Leur odeur pouvant porter jusqu'à plus d'un kilomètre dans un air non pollué et assez humide. Ces odeurs ont pour but d’attirer un pollinisateur particulier pour permettre la reproduction de la fleur. C’est donc le plus souvent le mode de  pollinisation qui explique pourquoi les fleurs ont une odeur particulière, souvent destinée à attirer un pollinisateur particulier.

• Pourquoi certaines  fleurs n’ont pas d’odeur ?

 On remarque que des fleurs pollinisées par des oiseaux (comme des fleurs tropicales, pollinisées par des colibris) ne sentent pas. Les oiseaux sont en effet dépourvus d’odorat ! De même, les fleurs qui sont pollinisées par le vent ne sentent rien.

• D’où vient l’odeur des fleurs ?

Les parfums sont pour la plupart fabriqués par les pétales des fleurs, au niveau de petites glandes appelées osmophores. Ces glandes sont très superficielles (elles se trouvent à la surface des pétales). Elles fabriquent et sécrètent dans l’air des molécules volatiles*. Elles sont généralement composées d’un épiderme pluricellulaire et sont riches en substances de réserve*. Le tissu sécrétoire* de l'osmophore peut avoir une ou plusieurs couches d'épaisseur.  La biogénèse* des odeurs semble directement liée à la lyse* des réserves. Celle-ci se déroule en 3 étapes : Tout d’abord la phase de sécrétion de la cellule, elle fait appel à des métabolites* (acides aminés ou acides gras) captés dans les réserves pour être ensuite transformés. Dans un second temps le stockage intracellulaire, correspondant à la phase de mise en charge ; les vacuoles* se remplissent d’huiles volatiles dans les cellules de l'épiderme et du mésophylle* du pétale. Et pour finir la phase d’excrétion, c’est-à-dire la libération des composés volatils hors de la cellule ; si la température est suffisante, les huiles volatiles s'évaporent à travers la paroi cellulaire.

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Mais ce n’est pas que la fleur d’une plante, qui produit son odeur, le parfum des fleurs vient aussi du corps de la plante lui-même, qui les synthétise.  En effet, toutes les parties des plantes aromatiques, tous leurs organes végétaux, peuvent contenir de l'huile essentielle, et donc produire un parfum. Toute la création de ces huiles essentielles part d’un même processus : la Biogénèse aromatique, expliquée précédemment. Ainsi, selon les différents organes synthétisant les huiles essentielles, on trouvera des osmophores, des poches sécrétrices schizolysigènes* (lieu où sont stockés les huiles avant d’être excrétées) et des poils sécréteurs périphériques*. 

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Ces huiles essentielles sont de compositions complexes. Elles résultent de combinaisons de dizaines de milliers de métabolites*. Il existe des milliers de molécules odorantes et c'est leur association dans des proportions définies qui génère une odeur particulière. Les proportions de ce mélange dépendent de la sécrétion cellulaire des molécules qui le constitue et elles sont donc sous contrôle génétique, même si l'expression des gènes est influencée par des facteurs épigénétiques (température, alimentation de la plante, etc.). Le parfum est donc associé au genre, à l'espèce et à la variété végétale qui le secrète.

• A quel moment a lieu l’émission de ces huiles essentielles ?

L’émission des huiles essentielles a lieu à des heures précises correspondant aux périodes de maturité des organes sexuels de la fleur  et d’activité journalière des animaux pollinisateurs. En général, on constate une augmentation de la production d’odeur (ou de l’intensité de l’odeur perçue) qui coïncide avec l’épanouissement de la corolle (ouverture du bouton), marquant le début de la période de fertilité de la fleur. Chez les espèces où la dispersion du pollen d’une fleur s’achève avant ou en même temps que la pollinisation, le déclin post-pollinisation de la production d’odeur s’accompagne d’un changement de la composition de l’odeur émise. Le changement d’odeur des fleurs pollinisées avant leur flétrissement est interprété comme un mécanisme permettant d’orienter les pollinisateurs vers les fleurs non encore pollinisées de l’inflorescence, tout en maintenant l’attractivité globale de celle-ci grâce au délai entre pollinisation et flétrissement. L’émission d’odeur dépend également de l’ensoleillement qui permet la photosynthèse et donc la biogénèse aromatique. Le caractère cyclique des émissions d’odeur par les plantes est donc hérité de la dépendance des plantes à la lumière. Ainsi, les plantes pollinisées la nuit voient le rythme d’activité de leurs fleurs inversé par rapport au rythme photosynthèse-dépendant.

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•         Comment les fleurs attirent-elles un pollinisateur en particulier ?

Les insectes apprennent à reconnaître le parfum de chaque fleur et l'associent à la présence de nectar, de pollen ou de cires odorantes, dont ces insectes se nourrissent. Les différents types de parfum s’adressent spécifiquement à différents visiteurs. Les plantes qui fleurissent  ou qui restent ouvertes la nuit attirent les insectes (principalement des papillons de nuit) uniquement par leurs odeurs.

Les fleurs au parfum doux et fleuri attirent quant à elles des insectes diurnes tels que les papillons, les bourdons, les abeilles…

Par exemple les fleurs de chèvrefeuille, puissamment parfumées la nuit, le sont peu pendant la journée ; elles s’adressent à des papillons nocturnes.

Chaque insecte est attiré par l'odeur de ce dont il se nourrit habituellement et où il est susceptible de pondre. Ainsi, certains arums émettent une odeur de viande avariée, afin d'attirer les insectes saprophages (=qui se nourrissent de matière en décomposition), par exemple les mouches à viande. Les fleurs aux odeurs de pourriture ou de charognes attirent les mouches qui habituellement se nourrissent de cadavres, ainsi elles participent à la pollinisation sans  la savoir.

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