Orchidaceae

Plus de 80% des plantes sont des plantes à fleurs ou angiospermes dont les ovules sont bien protégés par les carpelles. C'est au Crétacé, il y a environ 110 millions d'années, que sont apparues les plantes à fleurs, et, il y a 100 millions d'années, un grand nombre de familles actuelles étaient déjà fixées. A partir des formes primitives, qui ressemblaient probablement aux Magniolaceae et aux Nymphaeaceae actuels, qui montrent de nombreux pétales disposés de façon spiralée et se transformant graduellement en étamines, diverses évolutions ont vu le jour. L'une d'elles a donné les Orchidaceae, par migration de l'ovaire uniloculaire en position infère, fusion des parties sexuées en un gynostème, et spécialisation d'un des trois pétales en labelle porteur de divers signaux destinés à attirer les pollinisateurs. Les plus anciennes traces fossiles d'orchidées remontent à seulement 15 millions d'années. C'est l'une des plus vastes familles, avec 788 genres et 18500 espèces au monde. On reconnaît aisément une orchidée à la nervation parallèle des feuilles et aux fleurs trimères à symétrie bilatérale. Ce sont des plantes terrestres, dont les 44 espèces belges, ou épiphytes, dont la plupart des espèces tropicales.

Ophrys abeille Ophrys apifera var. botteronii, Orchidaceae, Orchidales, Liliopsides, Spermatophytes (Virton, Gaume, Province de Luxembourg, Belgique - 13/06/1998 - Diapositive originale réalisée par Eric Walravens).

Le problème de leur culture provient du fait que la graine ne peut germer seule. En effet, les orchidées sont apparues dans un environnement animal très diversifié et riche en insectes. Elles ont développé une méthode de pollinisation croisée souvent très spécialisée et hautement spécifique, parfois liée à une seule espèce de pollinisateur. Dès lors, les rares visites du pollinisateur doivent permettre la production d'un très grand nombre de graines, d'où la taille minuscule de celles-ci et l'absence de toute réserve nutritive, normalement indispensable à la germination. Un symbiose s'est alors installée, une mycorhize entre un champignon et les racines de l'orchidée, qui permet la germination. Ce processus est très aléatoire et le plus souvent voué à l'échec. Linné avait calculé que si toutes les graines produites par un pied de Dactylorhiza maculata germaient, la terre serait couverte par cette espèce en quatre générations. Le champinon qui pénètre la graine ne doit pas infecter tout l'embryon, sous peine de le tuer. Mais des fongicides présents dans la graine limitent l'infection à une partie de l'embryon, l'autre se développant en puisant des sucres dans le champignon. Ce processus symbiotique est limité à la germination chez le sabot de Vénus Cypripedium calceolus ou dure toute la vie de l'orchidée chez des espèces saprophytes comme le limodore à feuilles avortées Limodorum abortivum qui peut fleurir et produire des graines sous terre, ou la néottie nid-d'oiseau Neottia nidus-avis, une orchidée forestière également dépourvue de feuilles. Chez les autres espèces d'orchidées, la présence indispensable de ce champignon endophyte est limitée à la périphérie racinaire. C'est l'une des raisons qui lient les orchidées à des milieux particuliers.

Il existe, chez les orchidées, trois mécanismes essentiels pour attirer le pollinisateur:

• La présence de nectar dans une cupule à la base du labelle chez les Epipactis ou dans un éperon, sorte de tube aveugle formé par le labelle, associé à un parfum attractif pour les insectes. Cet éperon est présent chez de nombreuses espèces, mais certaines, comme les Orchis et les Dactylorhiza, n'y produisent aucun nectar. Ce mécanisme d'attraction n'est pas spécifique et on trouvera, par exemple, de nombreux Vespidae pollinisant Epipactis. Il en résulte de fréquents hybrides entre espèces au sein d'un genre.

• Le second moyen d'attirer des pollinisateurs est de produire des leurres de plantes très nectarifères comme les Fabaceae ou les Lamiaceae. Ainsi, les Orchis très colorés et parfumés sont visités par des insectes qui se nourrissent sur d'autres fleurs.

• Chez les Ophrys, la fleur présente un labelle qui est un leurre visuel, olfactif et tactile pour une espèce particulière d'hyménoptère dont les mâles effectuent une pseudocopulation avec le labelle, tout en se chargeant des pollinies. Les phéromones sexuelles sont très spécifiques et, par exemple, seuls les mâles de l'abeille solitaire Eucera longicornis visitent Ophrys fuciflora.

Comme les orchidées belges, toutes terrestres, sont pourvues d'importantes réserves nutritives souterraines, elles peuvent coloniser des milieux oligotrophes où elles peuvent supporter la moindre concurrence des autres espèces de plantes, qu'elles supportent mal. Elles fleurissent aussi plus précocement et sont donc favorisées par le fauchage des prairies ou le pâturage extensif, toutes choses qui maintiennent la végétation basse. En particulier les pelouses calcaires ont été longtemps maintenues en état par le pâturage des moutons et, à l'arrêt de cette technique, les orchidées ont encore proliféré un certain temps. Mais progressivement, ces milieux se ferment naturellement, la végétation arbustive reprend ses droits et les orchidées disparaissent.

Ophrys fuciflora Orchidaceae, Orchidales, Liliopsides, Spermatophytes, sur une pelouse calcaire de la réserve de Montenach (Montenach, France - 20/05/1989 - Diapositive originale réalisée par Eric Walravens).

Comme tout groupe d'espèces très sensibles aux perturbations du milieu, les orchidées constituent de bon bioindicateurs de la qualité des habitats, dans la mesure où, en tant que plantes vivaces, elles intègrent toutes les modifications passées. Par exemple, si l'abaissement des nappes phréatiques par pompage excessif n'est pas toujours évident du point de vue paysager, le très sensible Dactylorhiza incarnata en sera un témoin et disparaîtra progressivement.

On commence à imaginer l'origine de certaines espèces d'orchidées. La plupart des espèces belges du genre Dactylorhiza ont pour origine la polyploïdisation. C'est partir de Dactylorhiza fuchsii diploïde et calcicole qu'est apparu Dactylorhiza maculata tétraploïde acidophile. Les autres espèces semblent résulter de diverses hybridations entre Dactylorhiza fuchsii et Dactylorhiza incarnata, seule autre orchidée diploïde indigène du genre. Les espèces tétraploïdies ainsi formées sont adaptées à différents milieux plus ou moins humides: Dactylorhiza sphagnicola est limité aux tourbières acides, Dactylorhiza majalis est lié aux prairies maigres plutôt neutres et Dactylorhiza praetermissa se rencontre plutôt sur substrat alcalin.

Les mécanismes d'isolement entre deux espèces relèvent de l'incompatibilité chromosomique, de la phénologie de floraison, de la distribution ou de la nature du pollinisateur. Or, les deux Platanthera belges sont interfertiles, leurs distributions se recouvrent largement, de même que leurs époques de floraison et sont pollinisés par les mêmes papillons crépusculaires et nocturnes à longue trompe. Il semble que ce soit principalement la longueur de l'éperon, généralement moindre chez Platanthera bifolia et le rapprochement des pollinies chez cette espèce, qui fassent la différence. Du fait de la différence de longueur des éperons, les pollinies ne se fixent pas au même endroit sur l'insecte selon l'espèce visitée, ce qui constitue une certaine barrière à l'hybridation. Néanmoins, les hybrides sont assez fréquents dans notre pays là où les deux orchidées cohabitent.

Platanthera X hybrida, Orchidaceae, Orchidales, Liliopsides, Spermatophytes (Doische, Calestienne, Province de Namur, Belgique - 05/06/1993 - Diapositive originale réalisée par Eric Walravens).