Spécial Frère Marie-Victorin  
ou
Une promenade dans les tourbières de Saint-Janvier


Les tourbières sont des milieux humides caractérisés par l’accumulation de biomasse végétale sous forme de tourbe résultant d’un taux de production supérieur au taux de décomposition. En effet, le mauvais drainage de l’eau engendre des conditions anoxiques qui freinent la décomposition de la matière organique et provoque ainsi son cumul sur plusieurs centimètres, voire même plusieurs mètres d’épaisseur. Ces milieux possèdent une végétation peu diversifiée étant donné des conditions abiotiques extrêmes qui rendent ces écosystèmes peu propices à l’établissement de la majorité des espèces végétales. Néanmoins, cette inhospitalité mène également à la spécialisation et la diversification de celles qui parviennent à les coloniser. Parmi celles-ci, Sarracenia purpurea, une plante carnivore, s’est adaptée à la faible teneur en nutriments des tourbières en se nourrissant d’insectes.


La fleur de la Sarracénie, perchée au sommet d’une longue hampe florale, possède un calice composé de 3 bractées (non visibles sur cette photo) et de 5 sépales qui rayonnent vers l’extérieur, ainsi que d’une corolle formée de 5 pétales ployés vers le style élargi et pelté. Ce dernier, surplombant l’ovaire supère, forme au centre de la fleur un parapluie pentagonal vert tendre parcouru de 5 rayons rosés qui se terminent chacun par un stigmate. Sous ce parapluie se cachent de nombreuses étamines (70 à 80) desquelles tombe le pollen qui est recueilli à l’intérieur du style pelté. Les insectes pollinisateurs, attirés par le nectar sécrété au niveau des parois de l’ovaire, se faufilent entre le style et les pétales et se recouvrent alors du pollen qui s’y trouve.


Sarracenia purpurea possède des feuilles modifiées en forme d’urne, des ascidies. Le côté abaxial de celles-ci est prolongé en un opercule fortement veinés de rouge, tandis que le côté adaxial, parcouru longitudinalement par une crête, se termine en un enroulement du limbe, rappelant la forme d’une lèvre. La morphologie particulière de la feuille a d’ailleurs intrigué pendant longtemps de nombreux botanistes. Plusieurs, dont le célèbre naturaliste Carl von Linné, ont cru que l’opercule de l’ascidie avait la capacité de se refermer et de s’ouvrir, tel un couvercle articulé, permettant ainsi à la plante de conserver son eau en limitant son évaporation. D’autres ont aussi imaginé que l’urne servait de refuge aux insectes chassés par d’autres animaux. Plus tard, des observations plus rigoureuses de la plante ont permis de conclure que ces feuilles modifiées servent de pièges destinés aux insectes, dans lesquels la plante sécrète diverses enzymes digestives et récolte l’eau de pluie. Selon l’hypothèse actuelle quant à son origine phylogénétique, la partie en forme de pichet serait dérivée à partir du primordium du pétiole, tandis que l’opercule surplombant l’ouverture serait dérivé du primordium du limbe. Le régime carnivore des Sarracénies est vraisemblablement apparu à l’origine pour l’acquisition du nitrogène et, dans une moindre mesure, pour l’acquisition du phosphate et du potassium.


La surface interne de l’ascidie montre des trichomes et des gouttelettes de nectar. Le nectar est non seulement sécrété par les nectarioles situées dans la paroi de l'ovaire, mais aussi par des nectaires extrafloraux situés au niveau de l’ouverture de l’urne. Ce nectar sert d’appât pour les insectes qui viennent alors se poser sur la face interne de la lèvre de l’ascidie pour se nourrir. La jolie coloration rouge des feuilles jouent aussi un rôle d’attraction et résulte directement de la sécrétion de nectar. Subséquemment, cette zone de la feuille, qui comprend l’opercule, est appelée zone d’attraction. Juste sous cette zone, à partir de la lèvre, se trouve la zone dites de conduction où, alors que la densité de poils décroît brusquement, la densité de glandes à nectar augmente. De ce changement résulte une plus grande production de nectar, liquide savoureux qui incite les insectes à s’aventurer davantage vers les profondeurs du piège où les parois sont de plus en plus glissantes.


Vue au microscope d’un trichome provenant de la surface épidermique interne de l’urne. Les trichomes possèdent une paroi cellulaire très épaisse en comparaison avec la largeur de leur lumen cellulaire. Au pied du trichome, se forme une paroi cellulaire secondaire deux à trois fois plus épaisse que l'épiderme des cellules environnantes, permettant ainsi de le fixer solidement à la cloison interne de l’urne. De plus, un épaississement irrégulier de la paroi secondaire, à l’origine de cet aspect strié, confère une grande rigidité au trichome. L’angle aigu formée entre le pied du trichome et le reste de sa structure, lui donnant cette orientation particulière, découle d’une croissance inégale entre les côtés supérieur et inférieur.


Les poils de Sarracenia, situés au niveau de la zone d’attraction des ascidies, sont des trichomes, soient des structures unicellulaires dérivées uniquement des cellules épidermiques. Leur orientation rétrorse (recourbée vers le bas) et leur rigidité permettent à la fois de faciliter la descente des insectes et de freiner leur remontée. En effet, la surface lisse des trichomes n’offre aucune prise aux pauvres petits insectes qui tentent de s’échapper du piège.


La coupe transversale prise à mi-hauteur d’une ascidie de la Sarracénie montre une glande à nectar, ou nectaire, située sur sa face interne. Les nectaires sont distribués un peu partout à la surface de l’urne, mais principalement sur la lèvre et sur la surface interne de la partie supérieure de l’ascidie. Les cellules nectarifères possèdent un cytoplasme dense où baignent les nombreux organites nécessaires à la production du nectar. En effet, ce dernier est un produit dérivé des sucres de la sève élaborée circulant dans le phloème ou directement des photosynthètats produits dans les cellules chlorophylliennes adjacentes. Sur cette photo, il semble que des pores, ou ectodesmes, traversent la cuticule recouvrant la glande facilitant ainsi la sécrétion du nectar vers l’extérieur. 


Dans le liquide digestif à l’intérieur de l’urne flotte un insecte. Diverses enzymes digestives sont sécrétées au niveau de la partie centrale de l’ascidie, soit la zone sécrétrice. Le liquide à l’intérieur de l’urne contient aussi de nombreux microorganismes comme des bactéries, des protistes et des rotifères dont la capacité à décomposer semble jouer un rôle, plus ou moins significatif selon les auteurs, dans la digestion chez Sarracenia. La combinaison des enzymes sécrétées par la plante elle-même et de celles produites par les microorganismes permet de dégrader la proie, ne laissant que l’exosquelette, pour en retirer des éléments nutritifs. L’absorption des nutriments s’effectue à la base de l’ascidie, dans la zone d’absorption, zone caractérisée par l’absence de cutine et par la présence de nombreux poils souples. Il existe également une dernière zone située au creux de l’urne dont la fonction demeure inconnu jusqu’à présent.


Cette glande digestive localisé dans la face interne de l'ascidie semble être le résultat de la création d’un espace schizogène (séparation créée naturellement) entre les cellules épidermiques qui sécrètent les enzymes produites vers l’espace intercellulaire. L’ouverture vers l’extérieur paraît être recouverte par une couche de cuticule qui protège la glande des domages mécaniques occasionnés par le passage des insectes. La digestion chez Sarracenia purpurea se fait principalement grâce à différentes hydrolases telles que des RNases, des nucléases, des phosphatases et des protéases. Ces sécrétions sont induites par la présence de protéines et d’acides nucléiques dans le liquide de la plante, et donc par la présence d’un organisme vivant. Ainsi, contrairement à d’autres plantes carnivores comme les Drosera, genre aussi présent dans les tourbières, la stimulation mécanique n’a aucun effet sur la production d’enzymes.


Cette coupe transversale de la feuille de Sarracenia purpurea montre un faisceau conducteur coloré avec du phloroglucinol-HCl. En jaune clair, tout autour de ce faisceau, des fibres sclérenchymateuses forment une gaine périvasculaire. Ces cellules sont caractérisées par une paroi secondaire très épaisse qui permet d’offrir support et protection aux tissus conducteurs. Juste sous la couche supérieure de fibres, le phloème apparaît comme une masse de cellules plus ou moins distinctes de couleur brun-orangé. Ce tissu complexe servant à la conduction de la sève élaborée, est composé d’éléments de tubes criblés intimement liés à leur cellule compagne, ainsi que de cellules parenchymateuses et de fibres. Le xylème, tissu complexe servant principalement au transport de la sève brute, se situe au centre du faisceau vasculaire, entre le phloème et la couche inférieure de fibres, et apparaît coloré en rouge. Les grandes cellules à parois secondaires lignifiées et dépourvues de protoplaste sont des éléments de vaisseaux.


Cette coupe transversale d’un faisceau conducteur de la feuille de Sarracenia purpurea a été coloré avec du toluidine-blue. Les cellules bleues claires à parois très épaisses sont les fibres sclérenchymateuses qui entourent le faisceau vasculaire forment une gaine périvasculaire.


Le fruit de la Sarracénie est une capsule loculicide formée de cinq loges et de cinq valves. Celui-ci est sec et contient de nombreuses petites graines visible sur la photo. Ces dernières sont libérées lorsque le fruit parvient à maturité, durant les mois de septembre et d’octobre, par la déhiscence des fentes longitudinales au niveau des nervures dorsales des loges, ou autrement dit par l’ouverture spontanée du fruit le long des valves. Les graines seront ainsi dispersées graduellement pendant les semaines suivantes par la vibration de la hampe florale sous l’effet du vent, de la pluie ou du passage d’un animal.


Cette coupe transversale de la racine de la Sarracénie a été colorée au phloroglucinol-HCL. L’épiderme, formé par la couche de cellules la plus externe, et l’exoderme, formé des deux couches subépidermales, possèdent des parois épaisses et subérifiées. Le cortex est située entre l’exoderme et le cylindre central et contient des amyloplastes qui permettent l’entreposage d’amidon. Le cylindre central est délimité par l’endoderme dont les parois radiales sont légèrement colorées de rouge dû à la présence de lignine et de subérine dans la bande de Caspari. Cette dernière constitue une barrière au mouvement apoplastique, permettant ainsi d’exercer un contrôle sélectif des entrées dans le système vasculaire. Juste sous l’endoderme, une bande de cellule forme le péricycle d’où les deux racines latérales prennent naissance. Grâce à leur totipotence, les cellules du péricycle peuvent se différencier et former les tissus épidermique, cortical et vasculaire. Les tissus vasculaires, composés du xylème (cellules centrales à large lumière et à parois épaisses colorées en rouge) et du phloème (amas de petites cellules indistinctes entre le xylème et le péricycle), des racines latérales et de la racine principale communiquent entre eux.

Il était une fois, en cette belle journée ensoleillée du 30 juin 1910, dans la contrée fort, fort lointaine de Saint-Janvier, deux amis de longue date vêtus de leur soutane et armés de leurs planches d’herbier et de leur exemplaire de La Flore Canadienne de Provancher, se promenant dans des terres hostiles où pullulent moustiques et mouches noires, où le sol, semblable à des sables mouvants, peut vous dévorer en un clin d’œil, et où très peu de formes de vie parviennent à s’établir…

Frère Marie-Victorin : Quel merveilleux paysage que nous offrent aujourd’hui les tourbières de Saint-Janvier!

Frère Rolland-Germain : Je ne saurais mieux dire mon cher ami.

Paysage un peu triste quand on le regarde d’un seul coup d’œil mais très gai pour le botaniste qui ne craint pas l’humidité et qui regarde à ses pieds.

Il est vrai que ces milieux humides accumulateurs de tourbe pourraient sembler manquer de diversité aux yeux incultes de la populace. Néanmoins, un œil averti peut découvrir et jouir de la beauté et de l’unicité des espèces végétales qui parviennent à les coloniser.

Vous m’enlevez les mots de la bouche, l’ami Rolland!

Oh! Mais que vois-je? Conrad! Vous ne me croirez pas, je l’ai trouvé. Elle est là, aussi gracieuse et séduisante que nous l’avions imaginée…

Mais, qui donc? Jésus, Marie, Joseph! Enfin! Je la cherchais depuis si longtemps! Six longues années d’errance et de vaines recherches.

Ne pleurez pas, mon ami. L’heure n’est pas à l’amertume et aux larmes, mais plutôt à l’allégresse et aux rires.

Il ne s’agit pas de tristesse, cependant je ne saurais décrire cette vague de sentiments contradictoires qui me submergent à l’instant présent… Un mélange d’émerveillement et d’hébétude, d’ivresse et de quiétude, de sérénité et…de passion.

Je ne pensais possible qu’une simple plante puisse susciter un tel émoi chez un homme de foi.

Une simple plante, dites-vous? Sarracenia purpurea est la plus extraordinaire plante de notre flore, et le principal ornement de nos tourbières. Elle est l'un des exemples classiques de carnivorisme chez les plantes. Son extraordinaire beauté n’a d’égale dans ce bas monde! Son évolution semble être le fruit de la main divine tant son mode de vie est d’une incroyable ingéniosité!

Mais, élaborez l’ami, dites m’en davantage. Vous avez réussi à piquer ma curiosité. Je vous suis tout ouïe.

Voyez, ces jolies feuilles veinées de pourpre et modifiées en urnes, que l’on nomme ascidies. Leur grande ouverture permet de récolter l’eau de pluie tandis que leurs couleurs attrayantes et le doux parfum de nectar qui en émane servent à piéger les insectes candides et affamés. Ces petites créatures, inconscientes du funeste destin qui les attend, s’aventurent sur l’opercule de la feuille et suivent alors naïvement le chemin que leur dessinent de nombreux poils raides et rétrorses qui les conduisent alors inévitablement et fatalement vers l’antre de la Sarracénie…

Je vous en prie, cessez de me tourmenter avec tant de suspense! Que leur arrive-t-il donc à ces innocentes petites bestioles?

Leur fin est inéluctable, tragique et impitoyable…Les pauvres bestioles, une fois tombées, n’ont plus aucune chance de s’en sortir. Malgré cette indéniable fatalité, elles s’accrochent tout de même obstinément à la vie, s’acharnant à escalader les parois glissantes de l’ascidie pour rejoindre la lumière au bout de ce tunnel, rejoindre cette petite parcelle de ciel bleu encore visible du fond de ce qui sera leur tombeau… mais en vain, elles meurent noyées et lentement digérées, jusqu’à être réduites à un amalgame de nutriments et à un résidu indigeste d’exosquelette. Leur vie est ainsi sacrifiée au profit de celle de la belle Sarracenia.

Doux Jésus! J’en ai des frissons. Cette plante est effectivement le résultat d’une adaptation aux milieux pauvres et hostiles que sont les tourbières, l’apothéose d’une relation intime entre la plante et son environnement.

Quel bonheur que de constater que je suis parvenu à vous convaincre de son caractère prodigieux. Mais, ce n’est pas tout. Savez-vous d’où lui vient ce joli nom?

Non, mais je présume que je ne tarderai pas à l’apprendre.

En fait, le nom générique de Sarracenia tient ses origines de la première description faite en 1700 par Tournefort, botaniste à l’Académie royale des sciences à Paris, d’un spécimen envoyé outre-mer par Michel Sarrazin, naturaliste et médecin du roi à Québec. Ainsi, Tournefort a honoré son fidèle acolyte en nommant cette nouvelle espèce, jusqu’alors inconnue de la science, Sarracena canadensis. Le nom Sarracenia a par la suite été adopté officiellement par Carl von Linné, en 1737.

Vous ne cesserez jamais de m’impressionner avec vos connaissances floristiques encyclopédiques…Vous devriez mettre ce savoir sur papier afin de l’immortaliser et de le partager autant avec les générations actuelles et que futures.

J’envisage effectivement depuis quelques temps de rédiger la «Flore de la Province de Québec»… L’idée de rééditer une énième fois la «Flore Canadienne» de l’abbé Léon Provancher, publiée en 1862, bien que référence très utile puisqu’elle est la seule disponible à l’heure actuelle, me purge… Il faut plutôt reprendre le travail à zéro puisque celle-ci est devenue désuète. De plus, il faut absolument rendre toutes ces informations relatives à notre flore, autant taxonomiques, qu’écologiques et géographiques, accessibles à l’ensemble des Canadiens français en adjoignant des diagnoses, des illustrations et des clés d’identification. Et, sur ce squelette qu’est généralement une flore, nous devrions mettre une peu de chair et de peau en exposant des faits allant des relations phylogéniques jusqu’à des éléments d’herboristeries.

Ce travail semble colossal, mais réalisable par nul autre que vous-même. Je vous encourage à entreprendre ce projet dans lequel je vous accompagnerai sans aucun doute à chaque étape.

Vous êtes une bénédiction pour moi, mon cher Rolland. Votre dévouement infatigable, votre profonde connaissance des identités et votre remarquable esprit critique me seront certainement indispensables à la création d’un tel ouvrage.

Cessez ces louanges, vous me faites rougir!

Vous avez raison, trêve d’éloges et d’utopismes, et passons aux choses sérieuses… Sortez vos planches d’herbier, mon frère, et ajoutons cet incroyable spécimen à notre collection, qui sera un jour, sans l’ombre d’un doute, parmi les plus grandes et les plus prestigieuses du Canada! À ce propos, il faudrait peut-être aussi songer à créer un jardin botanique dans lequel une telle collection pourrait favoriser la recherche et promouvoir les joies de la science naturelle…

 

 

La conversation ci-haute est fictive, mais elle incorpore de nombreuses citations tirées des documents suivants : Gingras, Y. 1996. Marie-Victorin à la recherche de la flore laurentienne. Cap-aux-Diamants 46 : 26-29. Marie-Victorin, Frère (É. C.) 2004. Mon miroir : Journaux intimes 1903-1920. Édition Fides, établie et annotée par Gilles Beaudet (É. C.) et Lucie Jasmin, Montréal, 815 pages. Marie-Victorin, Frère (É. C.) 1964. Flore Laurentienne, 2e édition. Les presses de l'Université de Montréal, Montréal, Québec, 925 pages. Le jardin botanique dont le frère Marie-Victorin parle sera véritablement fondé en 1931 - le Jardin Botanique de Montréal.

Images et texte par Marie-Hélène Brice, préparés dans le cadre du cours BIO2372 (hiver 2011). Modifications rédactionnelles par Anja Geitmann.

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