L’hétérophyllie expliquée : pourquoi une même plante peut avoir des feuilles différentes.

Ce que signifie l’hétérophyllie

Le mot vient du grec : hetero, différent, et phyllon, feuille. Une plante hétérophylle n’a pas seulement des feuilles qui varient un peu de taille. Ses feuilles diffèrent par la forme, l’épaisseur ou la texture au point qu’une feuille isolée pourrait être prise pour une autre espèce.

Les chercheurs emploient le terme de deux façons. Au sens large, toute plante aux feuilles nettement différentes est hétérophylle. Au sens plus étroit utilisé dans beaucoup de travaux récents, l’hétérophyllie désigne un changement de forme causé par l’environnement, tandis qu’un changement lié à l’âge de la plante s’appelle hétéroblastie. Les deux sont traités ici, car les guides de terrain et les jardiniers emploient généralement le sens large.

Hétérophyllie des renoncules : l’exemple aquatique classique

Les renoncules aquatiques, aussi appelées grenouillettes, appartiennent à un groupe d’espèces de Ranunculus qui poussent dans les mares, les fossés et les cours d’eau lents. Beaucoup portent deux sortes de feuilles sur la même tige :

• Feuilles submergées : divisées en nombreux segments fins et filiformes. Elles sont minces et souples, ploient avec le courant et offrent une grande surface pour absorber gaz et nutriments directement dans l’eau.
• Feuilles flottantes ou aériennes : larges et lobées, souvent réniformes, posées à la surface ou tenues au-dessus. Elles sont plus épaisses et portent des stomates, les pores qui permettent à la feuille d’échanger des gaz avec l’air.

La renoncule aquatique (Ranunculus aquatilis) est l’espèce la plus souvent montrée dans les manuels. L’hétérophyllie des renoncules a aussi été étudiée en détail chez Ranunculus trichophyllus et chez la renoncule jaune des eaux d’Amérique du Nord, Ranunculus flabellaris, qui produit des feuilles profondément lobées sous l’eau et des feuilles moins lobées sur la terre ferme.

Toutes les renoncules aquatiques ne le font pas. Dans ce groupe, certaines espèces gardent un seul type de feuille où qu’elles poussent. Deux renoncules d’une même mare peuvent donc se comporter différemment, ce qui explique en partie pourquoi le groupe est difficile à identifier jusqu’à l’espèce.

Pourquoi les plantes aquatiques changent de feuilles

L’air et l’eau imposent des exigences très différentes à une feuille. Sous l’eau, la lumière est plus faible, le dioxyde de carbone diffuse lentement et l’eau elle-même soutient la feuille. Des feuilles minces, étroites et finement divisées conviennent à ces conditions. Hors de l’eau, une feuille doit se soutenir, résister au dessèchement et contrôler les échanges gazeux par ses stomates. Des feuilles larges et plus épaisses, à surface cireuse, y fonctionnent mieux.

Une revue de 2019 sur l’hétérophyllie des plantes aquatiques et amphibies décrit le schéma général : les feuilles submergées tendent à être minces et étroites, sans cuticule ni stomates, tandis que les feuilles terrestres sont plus épaisses et étalées, avec cuticule et stomates. Pouvoir changer permet à ces plantes de faire face à des niveaux d’eau qui montent et baissent au fil de l’année.

Ce qui déclenche le changement

La plante ne décide pas de la forme d’une feuille une fois celle-ci formée. Le signal agit sur les jeunes feuilles pendant qu’elles se développent encore à l’extrémité de la pousse. Les études d’espèces aquatiques et amphibies ont identifié plusieurs déclencheurs :

• Submersion : le principal déclencheur chez les plantes aquatiques. La manière exacte dont une plante perçoit qu’elle est sous l’eau n’est pas encore entièrement comprise.
• Hormones végétales : les feuilles submergées de Ranunculus trichophyllus contiennent plus d’éthylène et moins d’acide abscissique que les feuilles aériennes, et ces deux hormones orientent le développement des feuilles dans des directions opposées. La gibbérelline peut aussi modifier la forme des feuilles chez certaines espèces aquatiques.
• Température : chez le cresson des lacs d’Amérique du Nord (Rorippa aquatica), les basses températures produisent des feuilles plus finement divisées, semblables aux feuilles submergées.
• Lumière : l’intensité lumineuse modifie le bord des feuilles et la profondeur de leur division chez certaines espèces.

Sur la terre ferme, une blessure mécanique peut aussi servir de déclencheur. Le houx en est le cas bien connu, traité plus bas.

Plantes terrestres à plusieurs formes de feuilles

L’hétérophyllie ne se limite pas aux mares. Plusieurs plantes terrestres courantes la montrent clairement :

• Lierre (Hedera helix): les pousses grimpantes non florifères portent les feuilles familières à trois à cinq lobes. Les pousses adultes qui fleurissent portent des feuilles non lobées, ovales à losangiques. Les boutures prises sur ces pousses adultes gardent souvent la forme de feuille adulte.
• Eucalyptus : beaucoup d’espèces ont des feuilles juvéniles rondes ou ovales, souvent gris-bleu et opposées, et des feuilles adultes longues, étroites et en forme de faucille. C’est le feuillage juvénile que les fleuristes vendent sous le nom d’eucalyptus dollar d’argent.
• Houx (Ilex aquifolium): les feuilles basses, à portée des animaux brouteurs, ont tendance à être épineuses, tandis que les feuilles plus hautes ont souvent un bord lisse. Les dégâts de broutage sont associés à la production de feuilles épineuses.
• Sassafras : un même arbre peut porter en même temps des feuilles ovales non lobées, des feuilles à deux lobes en forme de mitaine et des feuilles à trois lobes.
• Sagittaire (Sagittaria): feuilles rubanées sous l’eau et feuilles en forme de flèche au-dessus.

Pour en savoir plus sur la façon dont la forme, le bord et la nervation des feuilles aident à nommer arbres et arbustes, consultez le guide d’identification des arbres et arbustes et le guide des nervures des feuilles.

Lisez le guide d’identification des arbres et arbustes

Lire ce que révèlent les nervures des feuilles

Ce que l’hétérophyllie implique pour identifier les plantes

Une plante à deux formes de feuilles peut facilement être mal nommée à partir d’une seule feuille. Quelques habitudes aident :

1. Regardez la plante entière. Examinez des feuilles de la base, du milieu et de l’extrémité de plusieurs pousses, et des parties submergées comme flottantes des plantes aquatiques.
2. Notez où chaque feuille a poussé. Notez si une feuille était sous l’eau, à l’ombre, sur une pousse grimpante ou sur une pousse florifère.
3. Servez-vous des fleurs et des fruits. Les organes reproducteurs varient bien moins que les feuilles et ce sont généralement eux qu’utilisent les clés.
4. Photographiez les deux formes. Quand vous utilisez une application ou comparez des images de référence, incluez chaque type de feuille et une fleur s’il y en a une.

Ne confondez pas l’hétérophyllie avec des changements de feuilles causés par des problèmes. Des marbrures, un enroulement, une torsion ou une nouvelle pousse rabougrie indiquent plus souvent des ravageurs, un virus ou des dégâts chimiques, que traite le guide de santé des plantes.

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