Comment les plantes exotiques envahissantes éliminent la concurrence
Certaines plantes, une fois introduites dans une nouvelle région, se mettent à proliférer au point d’éliminer les espèces indigènes, pourtant supposées mieux adaptées aux conditions locales. Une étude publiée dans la revue The New Phytologist révèle que ces plantes contiennent davantage d’azote chlorophyllien, améliorant ainsi leurs performances photosynthétiques.
En résumé
- Malgré une teneur totale en azote foliaire similaire aux espèces indigènes, les plantes exotiques envahissantes optimisent l'allocation de cet azote pour améliorer leur performance photosynthétique dans leur aire d'invasion.
- Cet azote supplémentaire consacré à la photosynthèse n'est pas dû à une réallocation de l'azote foliaire destiné à la défense ou à la construction des tissus.
- Les plantes exotiques envahissantes adoptent différentes stratégies selon la luminosité ambiante pour optimiser leur photosynthèse.
Des chercheurs du laboratoire Écologie et dynamique des systèmes anthropisés (EDYSAN – CNRS / Université Picardie Jules Verne) ont étudié 27 plantes EEE (Espèces Exotiques Envahissantes), à la fois dans leurs aires de répartition d'origine et au sein de différents milieux d’introduction : habitats forestiers et non forestiers, en France, dans le nord-est des Etats-Unis et au Japon. Afin de comparer leur performance photosynthétique à celle de 17 espèces indigènes cooccurrentes1, ils ont quantifié la répartition de l'azote foliaire entre les fonctions photosynthétiques (chlorophylle et enzymes impliquées dans la photosynthèse), structurales (protéines de structure) et défensives (métabolites secondaires).
Cette analyse a révélé que les EEE présentent une capacité photosynthétique et une quantité d’azote chlorophyllien supérieures à celles des espèces indigènes dans les deux types d’habitats, malgré une teneur totale en azote foliaire similaire. En milieu naturel, les EEE produisent davantage de Rubisco, une enzyme clé de la photosynthèse, que dans leur région d’origine. De la même manière, en forêt, les envahisseurs présentent une répartition de la chlorophylle et un rendement quantique2 supérieurs aux espèces indigènes, à la différence près qu’ils possèdent déjà ces avantages dans leur aire d'origine.
Les scientifiques ont également remarqué que cette augmentation de l'allocation d'azote photosynthétique n'était pas due à une réallocation de l'azote foliaire initialement destiné à la défense ou à la construction des tissus, remettant en question l'hypothèse selon laquelle les avantages de croissance des EEE se font au détriment de leurs défenses contre les herbivores.
Ces résultats démontrent que les plantes exotiques envahissantes optimisent l'allocation d'azote foliaire pour améliorer leur performance photosynthétique dans leur aire d'invasion, avec des stratégies distinctes selon la luminosité ambiante. À la lumière, l'augmentation de Rubisco favorise une meilleure assimilation du carbone, tandis qu'en sous-bois, l'investissement accru en chlorophylle favorise une meilleure capture et utilisation de la lumière.
Cet avantage compétitif résulte à la fois d’une évolution hors de leur aire de répartition et d’une préadaptation. Cette meilleure utilisation de l'énergie lumineuse, quel que soit l'habitat, explique probablement leur tendance à exclure les espèces indigènes, tout en augmentant la productivité globale de l'écosystème.
Photo bandeau haut de page © Guillaume Decocq/CNRS Images
Laboratoire CNRS impliqué :
- Ecologie et dynamique des systèmes anthropisés (EDYSAN – CNRS / Université Picardie Jules Verne)
Référence de la publication :
Griffin-Nolan, R.J., Bensaddek, L., Decocq, G., Hikosaka, K., Kichey, T., LeVonne, J., Mishio,M., Fridley, J.D. (2026), Invasive plants optimize leaf nitrogen allocation in photosynthesis. The New Phytologist. Publié le 18 février 2026