Avec l'automne, certains arbres se parent de teintes chaudes. Les processus biochimiques liés à cette explosion de couleurs ont déjà été décrits. Mais ils n'expliquent pas pourquoi la végétation se farde de rouge et de jaune. Est-ce là un chatoyant mais inutile «au revoir» avant l'hibernation? Les scientifiques en doutent, estimant plutôt que, pour agir ainsi, la nature a ses raisons que la raison humaine ne connaît pas encore. Du moins dans le détail. Car deux hypothèses différentes existent, chacune est régulièrement étayée par de nouvelles études. La prochaine doit paraître en décembre dans la revue Trends in Ecology & Evolution. Et le débat, qui dure depuis quatre ans, d'être relancé.

Jusqu'en 2000 en effet, l'explication admise était celle d'une futile extravagance biochimique des plantes (lire l'encadré). Mais, au début du millénaire, William Hamilton, biologiste de l'Université d'Oxford, imagine une possible utilité à cette transformation polychrome: les feuilles des arbres changeant de couleur seraient un «message» destiné aux insectes comme les pucerons, qui, à cette époque, pondent leurs œufs sur leurs branches. Lorsque les larves éclosent au printemps, elles y puisent leur nourriture, parfois en faisant de gros dégâts. «Or l'arbre possède les moyens d'éliminer ces parasites et le notifierait aux insectes par ces couleurs. Et celles-ci seraient d'autant plus vives que l'arbre est en bonne santé, donc son système de défense efficace. Ainsi serait justifié le coût de production de ces teintes», explique Marco Archetti.

Par le passé, ce biologiste de l'Université de Fribourg a été l'un des étudiants de Hamilton. Avec ce dernier et un autre de ses élèves, il a coécrit cette «théorie de la coévolution». «C'est un processus profitable tant aux arbres qu'aux insectes, dit-il. Les premiers réduisent leur charge parasitaire, et les seconds peuvent choisir l'hôte le moins dangereux pour se reproduire.»

Cette hypothèse suscite vite de l'intérêt dans la communauté des biologistes, qui veulent la tester. Une équipe norvégienne a donc passé des peupliers sous la loupe. Comme elle le décrit en mai dernier dans la revue Proceedings of the Royal Society of London, les arbres aux couleurs d'automne les plus éclatantes étaient en meilleure condition au printemps. L'étude ne dit toutefois rien sur le comportement des insectes eux-mêmes. Une lacune comblée par Marco Archetti et un entomologiste londonien. Dans la même revue, mais en juin, ils expliquent que, sur les merisiers, «les pucerons montrent une attirance accrue pour les feuilles vertes» par rapport aux jaunes et aux rouges. Et de conclure: «C'est la première preuve directe de notre théorie.»

Dave Wilkinson, spécialiste en écologie de l'Université JMU de Liverpool, a pourtant une autre idée. Dans un article à paraître en décembre dans Trends in Ecology & Evolution qu'il a coécrit sur la base d'études récentes, il prétend que «les feuilles produisent des pigments rouges et jaunes pour se constituer une 'crème solaire'.» Et le scientifique de s'expliquer: «Contrairement à l'idée reçue, la photosynthèse ne s'arrête pas lorsque les feuilles deviennent jaunes. En automne, en effet, les arbres rapatrient dans les branches certaines substances des feuilles (comme l'azote) qui sont réutilisées l'année suivante.» Ce recyclage nécessitant de l'énergie, l'arbre recourrait encore à la photosynthèse. Mais, en l'absence de la verte chlorophylle qui a été petit à petit dégradée, ce processus fonctionne mal. La feuille pourrait donc être endommagée par trop de lumière. C'est pourquoi elle produirait des pigments pour s'en protéger. «Pour preuve, certaines études ont montré que les feuilles situées à l'ombre, qui n'ont donc pas besoin de cette protection, produisent beaucoup moins de ces pigments», précise Dave Wilkinson.

Les partisans de cette théorie estiment qu'il reste dès lors peu de place pour celle de Hamilton et ses étudiants. L'un des plus fervents, William Hoch, physiologiste des plantes à l'Université de Wisconsin (Etats-Unis), l'a récemment souligné dans le New York Times: «Dans quelques cas, il est possible que des insectes soient sensibles à de telles colorations, mais cela ne peut être une explication générale.» «Archetti et Brown se focalisent sur les comportements des pucerons, mais négligent les aspects biochimiques, juge pour sa part Dave Wilkinson. Si la théorie de la coévolution prospère, elle devra tôt ou tard se greffer aux autres hypothèses.»

Marco Archetti ne le nie pas. Mais, en regrettant le ton parfois virulent du débat entre entomologistes purs et biologistes de l'évolution, il renvoie la balle: «L'hypothèse de la 'crème solaire' n'explique pas pourquoi certains arbres restent plutôt verdâtres, comme les noyers, alors que les autres virent au jaune ou rouge. Selon notre hypothèse, ces espèces, épargnées par les parasites, n'ont pas besoin de se défendre.» La théorie de la coévolution mériterait donc d'être étudiée plus à fond: «Nous voulons maintenant détailler le taux de croissance des insectes au printemps en fonction de la couleur des feuilles en automne.»