Nelumbo nucifera (lotus sacré)

À l’état sauvage, le lotus sacré pousse dans les régions chaudes-tempérées à tropicales d'Asie (d'Iran jusqu'en Chine, Japon et Nouvelle-Guinée) et du nord-est de l’Australie.

Feuilles de Nelumbo nucifera (Image : Wolfgang Stuppy)

Le lotus sacré est une plante vivace aquatique à rhizomes (parfois dénommés ''racines'' par erreur) qui pousse dans la vase à faible profondeur dans les étangs, lacs, lagunes, marais et champs inondés. Ses grandes feuilles peltées (dont le pédoncule est fixé au centre et non au bord) s’élèvent au-dessus de la surface de l’eau sur des pétioles de 1 à 2 m. L’étonnante surface hydrofuge des feuilles a inspiré le terme ''effet lotus'' qui décrit la capacité des feuilles à se nettoyer, les particules sales étant entraînées par les gouttelettes d’eau en raison de la nanostructure complexe de la surface de la feuille, qui minimise leur adhésion.

Les fleurs du lotus sacré s’ouvrent entre juin et août. Elles mesurent 10 à 23 cm de diamètre et sont portées par des tiges (pédicelles) plus longues que les pétioles des feuilles. La fleur de lotus type a 16 à 36 tépales blancs, roses ou rouges (pétales et sépales), mais les variétés doubles peuvent avoir jusqu’à 160 tépales par fleur. Le réceptacle remarquable au centre de la fleur, de 5 à 10 cm de diamètre, se développe en un gros fruit particulier ressemblant à une pomme de douche. Chacune des alvéoles de ce réceptacle abrite un carpelle qui se transforme à maturation en un akène (que l’on nomme parfois graine par erreur) dont la coque très dure renferme une semence unique.

Quand les akènes sont mûrs, les alvéoles s’ouvrent pour leur laisser le passage. Lorsque le vent agite les longs pédicelles, les akènes sont projetés dans l’eau où ils coulent immédiatement. La rupture du pédicelle offre une chance de dispersion à plus grande distance. Plus larges au sommet qu’au fond, les ''pommes de douche'' se posent sur l’eau à l’envers. Spongieuses et remplies d’air, elles flottent à la surface, libérant immédiatement quelques graines, puis d’autres plus tard, avec l’air qui s’échappe des alvéoles.

Le fruit du lotus sacré ressemble un peu à une pomme de douche (Image: Wolfgang Stuppy)

Bien qu’abondamment cultivées, de nombreux cultivars différents ayant été créés au cours des siècles, les populations locales et sauvages de lotus sacré dans le centre de la Chine continentale ont été fortement réduites par le développement rapide de l’industrie de l’aquaculture. C’est pourquoi Nelumbo nucifera a été récemment inclus dans la liste des espèces menacées en Chine.

Le lotus sacré a une signification religieuse profonde pour les hindous et les bouddhistes, pour qui la fleur de lotus symbolise beauté, pureté et divinité. Pour l’hindouisme, le lotus sacré représente le soleil et il est associé aux déesses mères comme symbole de fertilité.

Nelumbo nucifera est cultivé en Chine depuis plus de 3 000 ans, non seulement pour ses valeurs culturelles et ornementales, mais aussi pour ses usages médicinaux et la consommation de ses graines et rhizomes. En Chine, au Japon et en Inde, par exemple, les rhizomes se mangent grillés, fermentés, confits ou frits en tranches. Une pâte faite avec des akènes sert à fourrer le ''gâteau de lune'', pâtisserie traditionnelle chinoise. Les jeunes feuilles, les tiges des fleurs et les fleurs sont consommées comme légumes en Inde.

Si la famille des Nelumbonaceae est unigénérique (elle ne comprend qu’un seul genre), le genre Nelumbo est représenté par deux espèces, le lotus sacré d’Asie et le lotus américain ou lotus jaune (Nelumbo lutea) de l’est de l’Amérique du Nord. De même que les rhizomes du lotus sacré sont consommés depuis longtemps en Chine, les rhizomes du lotus américain étaient un aliment pour les Indo-américains.

Il existe de nombreux cultivars ornementaux, y compris à fleurs doubles, dont les couleurs varient du blanc pur et du crème au rouge par tous les tons de rose.

Le partenariat de la Banque de semences Millennium (MSB) de Kew a pour but de sauver la vie végétale du monde, en se concentrant sur les plantes menacées et celles qui seront les plus utilisées dans l’avenir. Les semences sont séchées, emballées et stockées à température négative dans les réserves de notre graineterie.

Nombre de collections de semences stockées dans la Banque de semences Millennium: aucune. Il existe deux collections de l’espèce apparentée Nelumbo lutea, toutes deux provenant du Lady Bird Johnson Wildflower Centre, Austin (Texas, États-Unis).

Comportement des semences en graineterie: Orthodoxe (les semences de cette plante survivent au séchage sans perdre de leur viabilité et se prêtent donc à un stockage en congélation à long terme tel que pratiqué à la MSB).
 

Semences de Nelumbo nucifera (Image: Wolfgang Stuppy)

Les graines de lotus, qui sont, botaniquement, les akènes d’un fruit multiple à péricarpe très dur, résistant à l’air et à l’eau, ont longtemps été considérées comme capables de survivre plusieurs siècles. La preuve scientifique de cette longévité n’a été apportée qu’en 1995 par Jane Shen-Miller.

Cette biologiste de l’Université de Californie a pu faire germer des semences de lotus collectées dans le lit d’un lac asséché de l’ancienne Manchourie (aujourd’hui intégrée à la Chine du nord-est). Les techniques modernes de spectrographie de masse avec accélération ont permis la datation précise au radiocarbone d’un minuscule fragment du péricarpe épais et dur des akènes, sans tuer la semence. Cette méthode a permis de déterminer que la plus vieille des semences ayant germé avait 1 288 ans (plus ou moins 250 !).

La fleur du lotus sacré (Image: Wolfgang Stuppy)

Le lotus sacré peut se propager par semis. Les semences, très durables, ont une coque extrêmement dure dont il faut percer une extrémité pour exposer l’endosperme avant germination. Placés à 25-30°C, les jeunes plants émergent dans les 24 heures. Ils exigent un éclairage très intense pour former un tubercule assez gros pour survivre à son premier hiver.

La propagation peut aussi se faire par division des tubercules en fin d’hiver, juste avant la saison de croissance. À Kew, cette tâche difficile se fait pendant le rempotage, quand les plants sont en dormance. Après une saison de croissance, il peut arriver que l’on trouve plusieurs tubercules dans un grand pot. Pour ne pas endommager les pousses, le terreau doit être éliminé avec soin par lavage. Le matériel de propagation doit être une pousse suivie d’une zone rétrécie, puis d’un tubercule, d’une autre zone rétrécie, d’un autre tubercule et enfin d’une dernière zone rétrécie suivie d’un tubercule que l’on peut couper. Cette bouture, qui ressemble à deux saucisses et demie, peut être placée dans un pot individuel.

La jeune pousse doit être couverte d’au moins 10 cm de terreau et placée de manière que la pointe ne soit pas endommagée par contact avec les flancs du pot. Un espace d’au moins 15 cm doit subsister entre le terreau et le sommet du pot. Cela permet la présence d’une réserve d’eau si le pot est sorti de son étang, et empêche le rhizome de sortir du pot quand celui-ci se trouve en place.

Nous avons réussi à produire à Kew de nouveaux plants de lotus sacré par bouturage et semis. Les plants matures sont conservés dans des pots ronds de 50 litres, sans orifices de drainage, car ces orifices ou les angles de pots carrés pourraient piéger les jeunes pousses. Ces pots étanches peuvent être déplacés des serres d’exposition de Kew à la pépinière tropicale pour hivernage. Les plants restent à tout moment sous l’eau, à une profondeur de 10 à 30 cm.

Pour la mise en lot, utilisons à Kew un terreau fin de haute qualité, riche en nutriments, qui ne flotte pas en cas d’immersion et retient les ''boulettes nutritives'' utilisées en période de croissance. Ces boulettes sont fabriquées à Kew avec un fertilisant organique mélangé à du terreau humide. Les boulettes sont enfoncées dans le terreau du pot, opération qui doit être effectuée avec soin pour ne pas endommager les jeunes plants.

En Grande-Bretagne, le lotus sacré connaît une période de dormance en raison du faible éclairage hivernal. Les tubercules peuvent alors être stockés dans de la vase humide en conditions hors gel. Leur résistance est variable. Toutefois, pour obtenir une croissance rapide et une belle floraison, une température minimum de 25°C est nécessaire pour la plupart des plantes pendant les périodes de croissance.

À Kew, le lotus sacré peut être attaqué par la cochenille farineuse, l'araignée rouge et les pucerons. Il est difficile de traiter ces problèmes avec des produits chimiques, les feuilles étant sensibles aux pesticides, à l’alcool, à l’huile de paraffine, aux fortifiants végétaux et au savon. Toutefois, les cultures sont surveillées du mieux possible.

Collier de graines de lotus (Image: RBG Kew)

Le lotus sacré est parfois exposé à Kew dans la Serre aux nénuphars,

Vingt spécimens de Nelumbo nucifera détenus dans la Collection d'artéfacts végétaux, l’un des secteurs privés de Kew, sont à la disposition des chercheurs du monde entier sur rendez-vous. La collection comprend les fleurs, les fruits, les graines, l’amidon des rhizomes et la farine tirée des akènes. L’un des objets de cette collection est un collier fait d’akènes du lotus sacré, représenté ici à gauche.

L’Herbarium, autre secteur privé de Kew, contient deux spécimens préservés dans l’alcool de Nelumbo nucifera. Pour les détails de ces spécimens, voir le Catalogue de l'Herbarium. Les spécimens eux-mêmes sont à la disposition des chercheurs sur rendez-vous.

Développement du pollen de Nelumbo en tetrades tétrahédriques (Image: Hannah Banks)

Le Docteur Hannah Banks, une des scientifiques de Kew, et le Professeur Sir Peter Crane, ancien directeur, font partie de l’équipe qui a effectué des recherches sur le développement et l’évolution du pollen de Nelumbo.

Leurs travaux récents ont porté sur les variations des pores germinatifs du pollen de Nelumbo. Les pores sont des caractéristiques importantes du pollen, des brèches dans la paroi dure à travers lesquelles peuvent se faire des échanges de solutions et d’informations chimiques et qui permettent la germination des tubes de pollen. Leur forme, leur taille et leur position relative se sont modifiées au cours de l’évolution, d’un seul pore placé à l’extrémité du grain de pollen (que l’on dit monosulqué) jusqu’à trois, répartis régulièrement autour du milieu (on dit alors triaperturé ou tricolpé).

Pourquoi cette évolution? 

On ne sait pas encore très bien comment ou pourquoi cela s’est produit ; toutefois, près des trois quarts de toutes les espèces d’angiospermes (plantes à fleurs) appartiennent au clade eudicote et sont unies sur le plan morphologique par le même synapomorphe (trait dérivé commun) – le pollen triaperturé. Il semble donc que cette caractéristique du pollen soit un progrès important et favorable pouvant représenter une innovation clé qui justifierait le succès des eudicotes.

Les données moléculaires suggèrent que Nelumbo constitue l’un des premiers embranchements du clade eudicote. Les chercheurs de Kew ont examiné les preuves de la production conjointe de types de pollens tricolpés et monosulqués dans les anthères des fleurs de Nelumbo, notées précédemment. Les études effectuées à Kew n’ont trouvé que des preuves de pollen tricolpé avec le type de développement associé, malgré la découverte de quelques grains de pollen aberrants.