Nom scientifique : Arisaema triphyllum
Nom commun : Jack-in-the-Pulpit
(Les informations de cette page d’espèce ont été compilées par Melissa « Moe » Ortz en Biologie 220W, printemps2002, à Penn State New Kensington)
Le Jack-in-the-Pulpit (Arisaema triphyllum) a de nombreux noms communs : arum, navet indien, navet sauvage (et aussi navet » marécageux « , » marais « , » prairie » et » dragon » !), oignon des tourbières, dragon brun, oreille du diable et pintade du prêtre. L’examen de ces noms donne des indications importantes à la fois sur la morphologie et l’écologie de
la plante : elle possède une racine substantielle en forme de bulbe (appelée » corm « ) qui peut être consommée ou utilisée de diverses autres façons, elle pousse dans des habitats humides, et sa fleur a une forme et une couleur inhabituelles et distinctives.
Espace de répartition et habitat
La jacinthe d’eau est une plante vivace à longue durée de vie que l’on trouve dans les forêts humides à feuilles caduques de tout l’est de l’Amérique du Nord. Son aire de répartition s’étend de la Nouvelle-Écosse au golfe du Mexique et vers l’ouest jusqu’au Minnesota et à la Louisiane. Elle préfère les sols au pH neutre à acide, riches en humus et en nutriments, et humides mais bien aérés (c’est-à-dire bien drainés). On le trouve le plus souvent dans les forêts avec une communauté végétale diversifiée de sous-étage, ce qui reflète probablement la préférence de nombreuses autres espèces végétales pour ces conditions de site optimales et robustes. Il existe quatre sous-espèces décrites qui ont des distributions généralisées et qui se chevauchent dans les sections nord, sud et ouest de cette vaste aire de répartition continentale.
Apparence
La forme de floraison de Jack-in-the-Pulpit consiste en une structure colonnaire de trois pouces de long appelée spadice sur laquelle se trouvent les nombreuses et minuscules fleurs mâles et femelles. Le spadice est entouré d’une structure tubulaire ressemblant à une feuille, la spathe, dont le sommet ouvert est partiellement recouvert d’un « capuchon » ou d’un rabat de tissu foliaire. La spathe peut être teintée de rouge ou de pourpre et présente souvent des bandes et des sillons longitudinaux bruns ou blancs. Le capuchon de la spathe est généralement jaune-vert, mais il peut être très pâle chez les plantes qui poussent dans des endroits très ensoleillés. Les feuilles de la plante se trouvent, comme le nom de l’espèce le définit, en groupes de trois folioles qui s’élèvent au-dessus de la spathe. Les folioles et la fleur naissent d’un seul pédoncule issu du cormier souterrain. Ce pédoncule se ramifie ensuite pour former la spathe et le pédoncule de la feuille, légèrement plus long. Les sous-espèces de Jack-in-the-Pulpit varient dans leurs morphologies et colorations de la spathe et du spadice et dans les colorations de leurs folioles.
Reproduction
Jack-in-the-Pulpit se reproduit à la fois de manière végétative et sexuée. Dans la propagation végétative, des bourgeons latéraux appelés « cormlets » surgissent du cormier parental pour former de nouvelles plantes. Dans la reproduction sexuée, le pollen des fleurs mâles est transféré aux fleurs femelles par une variété d’insectes pollinisateurs (y compris les collemboles, et plusieurs espèces de mouches et de thrips). La spathe qui enveloppe la fleur empêche bien sûr toute dispersion du pollen par le vent. Les fleurs mâles se trouvent dans la partie supérieure du spadice et les fleurs femelles dans la partie inférieure. Dans une plante donnée, soit les fleurs mâles, soit les fleurs femelles prédominent. Un phénomène appelé hermaphrodisme séquentiel (abordé ci-dessous), associé à l’asynchronisme temporel de la maturation des fleurs mâles et femelles, inhibe ou empêche l’autofécondation. Chez les fleurs mâles, une fine poussière de pollen rose s’accumule au fond du volume de la spathe.
Après la pollinisation, la spathe meurt en arrière révélant une grappe de fruits verts, semblables à des baies, attachés au pédoncule du spadice. Ces fruits deviennent rouge vif lorsqu’ils mûrissent à l’automne. Chaque fruit contient un maximum de six ovules, mais, en moyenne, seulement une ou deux graines. Toutes les plantes ne produisent pas des fruits à graines. Dans une étude, moins de la moitié des plantes avaient des fruits contenant des graines et plus d’un tiers de ces fruits étaient ratatinés et non viables. Les explications spéculatives de ce niveau élevé d’échec de la reproduction comprennent un faible nombre d’insectes pollinisateurs, l’incompatibilité pollen-ovum, et les limitations nutritives du site.
Cycle de vie et hermaphrodisme séquentiel
Jack-in-the-Pulpit présente un cycle de croissance et de développement distinctif dans lequel non seulement l’âge de la plante mais aussi les conditions et les limitations de son environnement déterminent son sexe relatif et aussi sa fertilité potentielle. Une plantule poussant soit à partir d’une graine fécondée, soit à partir d’un cormet végétatif, passera de quatre à six ans sous une forme végétative pré-réproductive. Lorsqu’une taille suffisante est atteinte après ces années de croissance immature, les premières fleurs produites seront des fleurs mâles, produisant du pollen. Cependant, à mesure que la plante continue de croître, au cours des années suivantes, le spadice, de plus en plus grand, commencera à produire des fleurs femelles et sera donc en mesure de produire des graines et des fruits. Une augmentation de la disponibilité des nutriments ou de la qualité de l’habitat accélérera la transition des plantes mâles en plantes femelles. En revanche, une diminution des nutriments ou de la qualité de l’habitat, ou encore un stress environnemental, fera revenir les plantes femelles à leur forme mâle antérieure ou même à leur état végétatif, avant la floraison. Ce cycle de floraison extrêmement plastique (appelé hermaphrodisme séquentiel) garantit que seules les plantes de taille suffisante et de qualité physiologique et génétique sont capables de se reproduire. Il permet également d’éviter une reproduction coûteuse en énergie en période de privation de nutriments ou de détresse environnementale.
Le corme de la plante est pérenne et vit très longtemps. Après une période de dormance hivernale (qui est rompue par un mois d’au moins quatre degrés C), il étend une nouvelle pousse qui se ramifie pour former une spathe et des folioles au printemps et au début de l’été.
Impact écologique
La jacinthe d’eau contient des niveaux toxiques d’acide oxalique et d’asparagines dans ses tissus. Les racines, en particulier, ont des niveaux très élevés de ces produits chimiques. Les baies, si elles sont ingérées, provoquent une sensation de brûlure dans la bouche et la gorge en raison des abrasions physiques des muqueuses causées par les cristaux d’oxalate de calcium. En dépit de ces toxines, les cerfs sont susceptibles de brouter abondamment le jacquier, causant des dommages et des destructions considérables. De plus, un champignon pathogène (Uromyces aritriphylli) infecte fréquemment la plante et endommage le cormoran, les folioles et la spathe. Une plante infectée est facilement identifiable par la présence de lésions superficielles jaune vif, produisant des spores. Les impacts de ce champignon comprennent une réduction de la croissance de la plante et une régression potentielle du stade de la fleur, une réduction de la propagation végétative et une inhibition de la pollinisation en raison des déformations de la spathe et de son capuchon de couverture. Dans une population donnée de Jack-in-the-Pulpit, un quart des individus sont infectés par ce champignon. Parmi les plantes femelles infectées, la grande majorité n’est plus capable de produire des graines.
L’utilisation et l’ingestion par l’homme du Jack-in-the-Pulpit tirent parti des applications médicinales potentielles des toxines de la plante (comme l’utilisation sous forme de pommades pour la peau, de cataplasmes ou de toniques) ou suivent des étapes par lesquelles ces toxines sont éliminées des tissus de la plante (séchage, torréfaction, lixiviation, etc.). La racine, en particulier, peut être épluchée, broyée, séchée et grillée pour fabriquer un pain ou une céréale au goût de chocolat. La racine peut également être finement tranchée en copeaux qui sont ensuite torréfiés en gaufrettes comestibles à saveur de chocolat.