La chaleur, un signal de pollinisation plus ancien que la couleur ?

Publié le 28 Février 2026

Ce coléoptère de l’espèce Rhopalotria furfuracea est le pollinisateur de la cycadale Zamia furfuracea. Il est attiré par le fait que ce cône mâle de la plante produit de la chaleur.

paru sur lascience le 17/2/2026

Les pollinisateurs sont principalement sensibles aux couleurs et aux odeurs. Mais chez certaines plantes, ce rôle de signalisation est assuré par la chaleur. Un mode sous-estimé jusqu’ici et qui a peut-être précédé les autres au cours de l’évolution. Isabelle Bellin

La pollinisation, processus central pour le fonctionnement des écosystèmes et notre alimentation, est un petit miracle. Elle repose sur des interactions, entre des animaux et les plantes, qui passent notamment par la couleur et le parfum. Mais quels ont été les premiers signaux émis par les plantes ? En étudiant les cycadales, Wendy Valencia-Montoya, de l’université Harvard, aux États-Unis, et ses collègues suggèrent une réponse surprenante. Ces plantes, des gymnospermes comme les conifères (mais qui ressemblent par la forme de leurs feuilles à des palmiers), sont considérées comme une des plus anciennes lignées de plantes pollinisées par des animaux. Leurs seuls pollinisateurs connus sont des coléoptères, des insectes pourvus d’élytres indurés qui protègent leurs ailes, comme les scarabées, les charançons ou les coccinelles.

Il existe peu de signaux de couleur chez les cycadales. Leurs cônes, organes reproducteurs, sont généralement de couleur crème ou jaune. En revanche, plus de la moitié de ces espèces sont thermogéniques : elles produisent de la chaleur, donc un rayonnement infrarouge, au niveau de leurs cônes. Quelle en est la fonction ? Diverses hypothèses ont été formulées, comme une meilleure protection contre le gel, une volatilisation améliorée des parfums ou encore un abri chaud pour les pollinisateurs. Wendy Valencia-Montoya et ses collègues ont exploré une autre piste : et si cette chaleur avait un rôle dans l’attraction des pollinisateurs ?

De nuit, observés avec une caméra infrarouge, les cônes des cycadales sont analogues à des balises thermiques ! Les dix-huit espèces que les chercheurs ont étudiées ont révélé une température accrue de 8 °C par rapport au reste de la plante avec un maximum atteint en début de soirée. Cette chaleur est produite par une respiration cellulaire intense, au niveau des mitochondries. L’équipe scientifique s’est concentrée sur une espèce de cycadale (Zamia furfuracea) et leurs pollinisateurs (Rhopalotria furfuracea). Elle a confirmé que ces coléoptères sont attirés par les cônes. Pour s’assurer que leur parfum n’est pas le signal principal, elle a imaginé une expérience avec des répliques de cônes produites par impression 3D, et plus ou moins chauffées. Résultat : les coléoptères s’en approchent et s’en éloignent selon la température. Et ils entrent dans les cônes notamment par les fissures horizontales, généralement plus chaudes.

Les coléoptères de l’espèce Rhopalotria furfuracea sont ici couverts d’un colorant fluorescent dans l’ultraviolet. Ils sont attirés par la chaleur du cône femelle de la cycadale. L’ouverture horizontale est même un peu plus chaude, elle attire les insectes qui pénètrent dans le cône à ce niveau.

Autre surprise : chez les cycadales du genre Zamia, les cônes mâles atteignent leur température maximale environ trois heures avant les cônes femelles… un comportement probablement sélectionné parce qu’il augmente les chances que les coléoptères déplacent le pollen des premiers vers les seconds. Wendy Valencia-Montoya et ses collègues ont ensuite étudié les antennes des coléoptères et ont constaté qu’elles agissent comme des caméras thermiques équipées de thermorécepteurs infrarouges. Ils ont mis en évidence l’activité d’un gène (TRPA1) connu chez les moustiques et les serpents pour être impliqué dans cette détection infrarouge. En bloquant ce gène, les biologistes ont constaté que les coléoptères ne sont plus attirés par la chaleur des cônes.

En comparant plusieurs espèces de coléoptères, les chercheurs ont également montré que leur sensibilité thermique était ajustée à la température spécifique de leur plante hôte. « C’est un exemple rare de coadaptation moléculaire : une coévolution entre la thermogenèse végétale et les systèmes sensoriels des coléoptères », note Fabien Condamine, biologiste de l’évolution au CNRS, impressionné par la quantité et la qualité des données de cette étude.

Vue à la caméra infrarouge de cônes de cycadale Zamia furfuracea qui produisent de la chaleur et élèvent leur température de plusieurs degrés par rapport à leur environnement.

Ironie de l’histoire, cette spécialisation, impliquant les insectes nocturnes (l’infrarouge étant plus facilement détectable la nuit) a probablement limité les possibilités de spéciation des cycadales. Cet ordre de gymnospermes, qui a explosé au Mésozoïque, a subi un déclin il y a 100 millions d’années. Aujourd’hui, les cycadales figurent parmi les groupes de plantes les plus menacés.

« Cette étude apporte de nouvelles perspectives passionnantes, juge Fabien Condamine. Même si ce caractère ancestral reste à tester à plus large échelle, l’infrarouge thermique se révèle être bien plus qu’un simple sous-produit physiologique : c’est un signal de communication évolué, utilisé par les plantes pour attirer leurs pollinisateurs. Pour certaines plantes, l’infrarouge agit probablement en synergie avec d’autres signaux comme la couleur ou l’odeur. »

Les chercheurs avancent enfin l’hypothèse que la thermogenèse pourrait avoir précédé les signaux fondés sur la couleur dans l’histoire évolutive de la pollinisation. Les cycadales ont coexisté avec les lignées précoces de plantes à fleurs, elles aussi thermogéniques, comme les nénuphars. La transition d’une signalisation des plantes à fleurs de la chaleur à la couleur se serait faite progressivement, parallèlement à l’expansion des principaux groupes de pollinisateurs diurnes tels que les abeilles et les papillons. Ce qui montre aussi à quel point les systèmes sensoriels des pollinisateurs sont les principaux moteurs de l’évolution des caractéristiques florales.