L'apparition des orchidées sur la planète est difficile à dater du fait de la rareté de leurs fossiles, en partie due au pourrissement rapide des plantes tropicales. Les paléontologues s'accordent néanmoins sur une émergence remontant à 20 ou 30 millions d'années, un développement très récent au regard de la plupart des autres plantes (300 millions d'années pour les conifères, 100 millions pour les monocotylédones par exemple).
Les orchidées se sont depuis répandues sur tout le globe à l'exception des zones désertiques et des zones gelées en permanence, avec une abondance particulière sous les climats tropicaux. L'ordre des orchidales comprends 3 lignées évolutives considérées par certains auteurs comme 3 familles distinctes: les apostasiacées, les cypripediacées et les orchidacées. La première ne se rencontre qu'en Asie et en Australie avec une quinzaine d'espèces. La seconde comprend une centaine d'espèces dont une seule est présente en France, le fameux et très rare Sabot de Venus. Les orchidacées, orchidées au sens strict, comprennent plus de 32 000 espèces réparties en 800 genres.
La France compterait 160 espèces d'orchidées réparties en 27 genres (Anacamptis, Cephalanthera, Chamorchis, Coeloglossum, Corallorrhiza, Cypripedium, Dactylorhiza, Epipactis, Epipogium, Gennaria, Goodyera, Gymnadenia, Hammarbya, Herminium, Himantoglossum, Limodorum, Liparis, Listera, Neotinea, Neottia, Ophrys, Orchis, Platanthera, Pseudorchis, Serapias, Spiranthes, Traunsteinera).
Les caractéristiques distinctives des orchidées sont les suivantes:
La fleur possède une symétrie bilatérale et se compose de 3 sépales assez semblables, de 2 pétales réduits par rapport aux sépales et du labelle en position inférieure, face au gynostème. Les feuilles sont entières, non composées ni découpées et à nervures parallèles. La tige n'est jamais bifurquée. Contrairement aux variétés tropicales souvent épiphytes (poussant sur d'autres plantes) pratiquement toutes les variétés françaises sont géophytes. Leurs parties souterraines sont de différents types selon les espèces: rhizomes ou racines tuberisées.
Les graines d'orchidées sont minuscules (10 microgrammes) et ne possèdent aucune réserve nutritive. Une seule plante en revanche en produit des milliers après fécondation. Linné avait ainsi calculé que si toutes les graines d'un seul pied de dactylorhiza maculata et leurs descendants germaient, la terre en serait recouverte au bout de la quatrième génération! La plupart de ces graines meurent rapidement du fait de leur absence de réserve, de leur non viabilité ou d'un milieu défavorable. Pour se développer, elles doivent impérativement s'associer à des champignons microscopiques bien spécifiques (hyphomycètes ou, plus rarement, basidiomycètes). Le champignon se nourrit d'une partie de la graine pendant qu'une autre, contenant des substances fongicides, se développe en puisant son énergie dans les sucres produits par le champignon. Cette symbiose peut être temporaire jusqu'au développement du tubercule ou permanente selon les espèces. Le tubercule une fois formé, produit, si les conditions sont bonnes, une plantule qui émerge au ras du sol, assez tôt dans la saison, sous forme de rosette.
Les orchidées, dont le cycle est essentiellement souterrain, peuvent fleurir une fois par an en quelques semaines. Mais leurs tubercules leur permettent également de rester souterraines sans fleurir pendant plusieurs années en attendant les conditions nécessaires à leur développement aérien. Selon les espèces et les conditions il peut s'écouler de 2 à 15 ans entre la germination et l'éclosion. C'est ainsi qu'elles peuvent apparaître, après un incendie ou l'abatage d'une futaie, sur les sols nouvellement dégagés. Ces plantes à pousse lente, nécessitent des milieux stables où la concurrence avec d'autres plantes est faible.
Les mécanismes de reproduction des orchidées sont très élaborés. En l'absence de pollinisateur, certaines peuvent s'autoféconder comme l'Ophrys apifera dont les pollinies peuvent venir en contact avec la surface stygmatique quelques heures seulement après l'éclosion de la fleurs. Epigonium aphyllum, lors d'une année défavorable, peut croître et fructifier entièrement sous terre.
Les orchidées utilisent également les insectes pollinisateurs. Un certains nombre d'entre elles secrètent du nectar, parfumé ou non, comme d'autres fleurs. Certaines secrètent une substance collante qui contraint l'insecte à s'agiter pour s'en défaire ce qui libére les pollinies. Les pollinies elles-même sont enduites également afin de rester longtemps sur l'insecte et de maximiser la pollinisation.
Les orchidées ont également d'autres startégies: le piégeage et le leurre. En France, seul le Sabot de Venus utilise vraiment le piégeage. La conformation de son labelle est en effet tel que l'insecte ne peut sortir de la fleur que par 2 voies qui l'amènent à se frotter aux parois contenant du pollen. Le leurre consiste à imiter certaines caractéristiques de fleurs ou même d'insectes. Les leurres visuels reproduisent la couleur ou la forme de parties d'autres fleurs (calice, corolle). D'autres imitent des trous ou des nids d'insectes. Certaines orchidées utilisent des leurres visuels imitant la forme des insectes femelles ou des leurres olfactifs imitant les phéromones femelles pour attirer les mâles, à tel point qu'ils copulent sur la fleur en la prenant pour une partenaire. Pour que ces leurres fonctionnent il faut que le mime soit en faible proportion par rapport au modèle, sans quoi l'insecte apprendra à le reconnaître et l'évitera. Il faut également que les exigences écologiques soit similaires et que la floraison du mime devance celle du modèle et soit plus longue.
Pour finir, je rappelle que beaucoup d'orchidées sont protégées et leur cueillette par conséquent interdite. En 2009, l'UICN signale que 27 espèces françaises sont menacées de disparition et que 36 autres pourraient l'être également sans mesures de prévention renforcées.
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