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Les forêts tropicales: The Canopy

Racines d'un figuier étrangleur. (Photo de R. Butler)

LIANES ET PLANTES GRIMPANTES

Plantes grimpantes, plantes rampantes, lianes (boisées) et autres sont abondantes dans la canopée et représentent une importante proportion de la végétation dans les forêts tropicales humides. Il existe plus de 2,500 espèces de plantes grimpantes de 90 familles [répartition des lianes]. Leurs formes varient de la petite plante grimpante, peu discrète qui grimpe le long des arbres aux lianes géantes épaisses comme des arbres qui semblent suspendues au milieu de la forêt indépendemment des arbres. Certaines des plus grandes lianes boisées peuvent excéder 3,000 pieds de longueur. Le rotin, une liane, est bien connu pour son utilisation dans la fabrication de meubles et de cordes. Le rotin produit aussi des fruits gros et comestibles- les préférés des primates.

Les lianes sont des plantes grimpantes qui commencent leur vie sur le sol en tant que petits arbustes auto-suffisants et comptant sur d'autres plantes pour atteindre l'environnement riche et lumineux de la couche supérieure de la canopée. Parce que les lianes utilisent l'architecture d'autres plantes pour appui, elles consacrent relativement peu de leur ressources à leur appui structurel et à la place, les alllouent à la production de feuilles et le rallongement de racines/tige pour pousser rapidement. Comme les lianes sont anracinées pendant toute leur vie, (contrairement à d'autres parasites structurels comme les épiphytes et les hemiepiphytes), elles ne retirent rien de l'arbre hormis son soutient.

Dans un journal de 2002, Schnitzer et Bongers passent en revue certains mécanismes utilisé par les lianes pour monter jusqu'à la canopée. Les scientifiques disent que "Les Lianes ont une variété de moyens d'adaptations pour s'attacher à leur hôte et grimper vers la canopée de la forêt". "Ces adaptations incluent l'enroulement de tige, des vrilles enfermantes sortant de la tige, des modifications de feuille et de branche, des épines et des pointes qui attachent la liane à son hôte, des poils adhésifs pointant vers le bas et des racines collantes et irréguliaires... La proportion relative de lianes ayant des mécanismes de montée différents pourrait être directement sous influencée par les différentes étapes successives de perturbation du régime de la forêt."
Climbing Vine, Borneo 1997
Escaladant une plante grimpante, Bornéo 1997
En atteignant la canopée, les plantes grimpantes et les lianes se réoandent d'arbre en arbre et dans quelques forêts leurs feuilles peuvent représenter 40% des feuilles de la canopée.

Les Hemiepiphytes comptent sur une stratégie différente. Ces plantes commencent leur vie dans la canopée comme les épiphytes et poussent vers le bas en direction de la terre. Les hemiepiphytes poussent extrêmement lentement à cause des conditions sèches dela canopée, mais une fois que les racines atteignent la terre et profitent des substances nutritives de la couche de feuilles mortes, le taux de croissance s'accélère. Un des hemiepiphytes les plus connus est le figuier étrangleur.

Les plantes rampantes font partie de nombreuses plantes de forêt tropicale humide qui changent la structure de leurs feuilles en grandissant . Les plantes, particulièrement celles de la famille Araceae, commencent comme des arbustes sur le sol forestier et gravitent vers des objets sombres, généralement des troncs d'arbre. Quand ils atteignent l'arbre, les grimpeuses poussent verticalement vers le haut de l'arbre, bien accroché grâce à ses feuilles plates triangulaires. Les feuilles sont placées de manière à capter la lumière reflétée. Une fois que la plante atteint les régions supérieures bien éclairées de la canopée, les feuilles sont modifiées pour pousser loin de l'arbre afin d'intercepter plus de lumière du soleil.


Un enchevêtrement de lianes, Pérou 1995
Les lianes sont un gros problème pour les arbres de forêt tropicale humide et de nombreuses espèces ont développé des moyens de décourager leur croissance. Beaucoup d'arbres de palme et de fougères d'arbre laissent régulièrement tomber des frondes, tandis que d'autres arbres peuvent perdre des branches pour se débarrasser des lianes. François Putz, qui a étudié des lianes Panaméennes, a suggéré qu'il pourrait être avantageux pour les arbres de se balancer en décaler de leurs voisins parce que cela aurait tendance à rompre les attaches des lianes et plantes grimpantes, interrompant les systèmes de transport. Quelques lianes se sont adaptées à ce mécanisme en s'enroulant et se pliant comme des ressorts de manière a mieux résister aux chocs.

Les lianes jouent un rôle important dans la dynamique forestière "en limitant la régénération d'arbres, en augmentant la mortalité des arbres, fournissant une source alimentaire vitale aux animaux et liant physiquement les arbres ensemble, fournissant ainsi l'accès de canopée à canopée pour les animaux arboricoles." Schnitzer et Bongers (2002). En outre, les lianes contribuent à la diversité de plantes générale dans les forêts tropicales (particulièrement dans et autour des trous de lumière et des lisières de forêt ou les lianes sont le plus nombreuses grâce à l'abondance de lumière disponible). Avec leur production photosynthétique élevée et leur biomasse assez importante, les lianes contribuent aussi de facçon significative à la séquestration carbonique.

En 2005, des chercheurs ont fait quelques surprenantes découvertes sur les lianes. Utilisant des données de 69 forêts tropicales dans le monde entier, < une cible =_blank href=http://www.uwm.edu/People/schnitze/home.html > Stefan Schnitzer de l'Université de Wisconsin-Milwaukee (UWM) a constaté que l'abondance de lianes a une corrélation négative avec les pluies et positive avec la saisonnalité, un modèle radicalement opposé de celui de la plupart des autres types de plantes. Schnitzer croit que la racine profonde et le système vasculaire efficaces des lianes leurs permettent de moins souffrir du manque d'eau pendant les saisons sèches, tandis que beaucoup de concurrents sont inertes, donnant aux lianes un avantage compétitif pendant la saison sèche. Le professeur adjoint de biologie à l'UWM a testé son hypothèse dans le centre du Panama et a constaté que "les lianes ont poussé environ sept fois plus vite en hauteur que les arbres pendant la saison sèche, mais seulement deux fois plus vite pendant la saison humide." Bien que cet avantage saisonnier puisse permettre aux lianes d'abonder dans les forêts saisonnières, dit Schnitzer, les lianes perdent cet avantage dans les forêts tropicale humides parce que les plantes qui leur sont concurrentes se trouvent rarement sans eau. Dans une deuxième étude, Schnitzer fait équipe avec Mirjam Kuzee et Frans Bongers de l'Université Wageningen aux Pays-Bas pour constater que les lianes jouent un rôle substantiel dans la limitation de la croissance de jeunes arbres dans les forêts tropicales secondaires en leur disputant l'espace sous-terrain (racines) et l'espace au-dessus du sol (lumière) et du stress physique.

AUTRES RELATIONS ENTRE PLANTES ET ANIMAUX

Les arbres de canopée ont coexisté avec des insectes pendant des millions d'années et plusieurs ont développé des relations uniques allant au-delà de la pollinisation. Les Myrmecophytes ou plantes-fourmis sont communes dans la forêt tropicale humide. Par exemple en Amérique du Sud, l'arbre cecropia est colonisé par des fourmis azteca. L'arbre est segmenté comme le bambou, fournissant des compartiments pour la colonisation de fourmi. Une reine établit un nid dans une des chambres creuses, tandis que d'autres cellules sont peuplées par des ouvrières jusqu'à ce que l'arbre entier devienne une colonie. Les ouvrières défendent la plante de tous les envahisseurs -insectes et épiphytes compris- bien qu'elles n'attaquent pas les paresseux à trois-orteil qui s'alimentent exclusivement sur des feuilles de cecropia. En leur offrant de l'huile et des sucres au travers des poils de ses feuilles et des structures spéciales à la base des tiges de ses feuilles, la plante convainc les fourmis de rester et la protéger.


Tige de Tachigali coupée révélant les passages des fourmis .
Un autre exemple de plante et fourmis travaillant ensemble a été documenté dans un document de 2005 par les chercheurs de l'Université de Stanford. L'équipe détermina que Cedrela odorata, une espèce de cèdre, est agressivement protégé par des fourmis (Myrmelachista schumanni) qui dégagent toute la végétation du secteur entourant la plante. Le contrôle de végétation autour de ces arbres est si efficace que les gens du pays croient que le mauvais esprits forestiers sont responsables des nettoyages, appelés "les jardins du Diable." Les chercheurs concluèrent que des fourmis, et non des êtres surnaturels, tuent les plantes alentours en injectant dans leurs feuilles une toxine appellée acid formic. Une seule colonie de fourmis ayant jusqu'é 3 millions d'ouvrières et 15,000 reines peut s'occuper d'un jardin typique, qui peut être vieux de plus de 800 ans, selon les calculs des chercheurs.

D'autres espèces de plante ont des relations similaires avec les fourmis incluant certaines espèces d'orchidées, de Broméliades, Acacia, et de Rubiaceae entre autres. Afin d'en apprendre plus sur ces relations plantes-fourmis allez voir http://biology.bangor.ac.uk/treborth/Epiphytes/Epiphytes-symbioses.html [external] et http://waynesword.palomar.edu/acacia.htm [external]

Beaucoup d'espèces d'arbres ont des mécanismes et des stratégies pour éviter les encombrants épiphytes, qui peuvent être un tel surplus de poids (particulièrement quand plein d'eau après une pluie torrentielle) qu'ils en renversent l'arbre. "L'Indien nu" ou arbre gumbo limbo [Bursera simaruba] d'Amérique du Sud et l'arbre krystonia d'Asie du Sud-Est sont parmi plusieurs espèces d'arbres dont lécorce pèle, empêchant les épiphytes et les plantes rampantes de pouvoir s'accrocher ou trouver un endroit correct pour pousser. D'autres espèces produisent des toxines dans leur écorce pour parer à l'infestation par des parasites et décourager la croissance d'épiphytes et de lianes.


Questions pour résumer:
  • Qu'est-ce qu'une liane?
  • Comment les fourmis et certains arbres peuvent ils mutuellement bénéficier de leut relation symbiotique?




Suite: Vie Sauvage de la Canopée




À moins qu'où expressément indiqué, tout contenu sur ce site Web ait été écrit par Rhett A. Butler. Ce site Web a été traduit par Doriane A.


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