Bégonia paon (Begonia pavonina) : pourquoi ses feuilles sont bleues, et comment le cultiver

Une feuille bleue… sans pigment bleu

Un lecteur nous a demandé sur Facebook comment cultiver le bégonia paon. Bonne question, car c'est l'une des plantes les plus étonnantes que l'on puisse faire pousser à la maison. Vue sous un certain angle, dans une lumière douce, sa feuille vert sombre se couvre de reflets bleu électrique, comme une plume de paon. Changez d'angle ou mettez-la en plein soleil, et le bleu s'efface.

Ce bleu n'est pas une couleur au sens habituel : il ne vient d'aucun pigment. C'est un effet de lumière réfléchie par une structure microscopique, comme sur une bulle de savon ou l'aile d'un papillon morpho. Et cette structure se trouve là où personne ne l'attendait : dans les chloroplastes, les petites usines de la photosynthèse.

Carte d'identité

Nom botanique Begonia pavonina Ridl. (1909)
Famille Bégoniacées
Origine Malaisie péninsulaire, forêts de montagne
Milieu Sous-bois humide, frais et ombragé
Port Petite plante à rhizome, feuilles arrondies vert sombre à reflets bleus
Noms courants Bégonia paon, peacock begonia

Le botaniste britannique Henry Ridley l'a décrite en 1909, à partir de plantes récoltées en 1888 par Leonard Wray dans la vallée de la Telôm, au bord de cours d'eau en altitude. Les Gardens by the Bay de Singapour, qui la présentent dans leur serre de montagne, la décrivent comme une plante du sous-bois des forêts de montagne de Malaisie péninsulaire, humide, frais et ombragé.

Le secret du bleu : des chloroplastes en « cristal photonique »

Une découverte de 1996

En 1996, les botanistes Kevin Gould et David Lee ont examiné au microscope les feuilles bleues de plusieurs plantes de sous-bois malaisiennes, dont le bégonia paon. Ils ont trouvé, dans la couche supérieure de la feuille, des plastes (cousins des chloroplastes) aux membranes empilées en couches très régulières. Chaque couche réfléchit un peu de lumière, et les reflets s'additionnent pour une seule couleur : le bleu. On parle d'interférence, le même principe que les reflets d'une flaque d'huile.

2016 : ces plastes servent à mieux capter la lumière

Vingt ans plus tard, une équipe de l'université de Bristol a montré que ces plastes, baptisés iridoplastes, fonctionnent comme un cristal photonique. Les couches qui réfléchissent le bleu sont les membranes mêmes où se fait la photosynthèse. Leur espacement ralentit et piège la lumière verte, celle qui domine sous le couvert des arbres, après que les feuilles du dessus ont absorbé le rouge et le bleu.

Résultat mesuré par les chercheurs : 5 à 10 % de photosynthèse en plus en faible lumière. Dans un sous-bois tropical, où seule une infime partie de la lumière arrive au sol, ce petit bonus compte. Les chercheurs ont observé que les feuilles ne développaient leur reflet bleu que lorsqu'elles poussaient dans une quasi-obscurité, et qu'il s'atténuait lentement sous une lumière forte. L'angle d'observation compte aussi : de face, la feuille peut paraître simplement vert sombre.

Nuance importante : l'étude de 2016 a été menée sur des bégonias de ce groupe, dont des hybrides avec Begonia pavonina, et une étude taïwanaise de 2018 sur 40 Bégoniacées a trouvé des plastes de ce type chez 23 d'entre elles, dont seulement 9 visiblement irisées, avec une efficacité photosynthétique plus faible que celle des chloroplastes ordinaires. Le rôle exact du bleu fait donc encore débat.

D'autres plantes bleues de l'ombre

Le bégonia paon n'est pas seul. Phyllagathis rotundifolia, une Mélastomatacée malaisienne étudiée en même temps que lui en 1996, utilise le même type de plastes. Certaines sélaginelles (Selaginella willdenowii, S. uncinata) sont aussi bleues, mais par un autre moyen : une fine couche dans la paroi de leurs cellules.

Le cultiver chez soi

Prévenons tout de suite : c'est une plante de collectionneur, rare dans le commerce, qui demande un environnement contrôlé. Les conseils ci-dessous découlent de son milieu d'origine et de l'expérience d'amateurs : aucun guide de culture scientifique n'existe pour cette espèce.

Ce qu'il lui faut

Besoin En pratique
Humidité Très élevée : terrarium fermé, vitrine de culture ou mini-serre. L'air d'un salon chauffé est bien trop sec.
Lumière Faible et diffuse, jamais de soleil direct. C'est en lumière douce que le bleu apparaît.
Température Celle d'une forêt de montagne tropicale : douce et stable, sans froid ni coup de chaud. Un amateur la cultive vers 20 à 25 °C l'hiver.
Substrat Léger, aéré et qui garde l'humidité sans détremper (type terreau pour plantes tropicales allégé).
Arrosage Substrat juste frais en permanence, jamais gorgé d'eau.

Les erreurs qui la font dépérir

  • L'air sec : les bords des feuilles brunissent et sèchent. C'est la première cause d'échec hors terrarium.
  • Trop de lumière : les feuilles perdent leur reflet, peuvent pâlir ou brûler.
  • L'excès d'eau dans un terrarium mal aéré : pourriture du rhizome. Ouvrir le terrarium quelques minutes de temps en temps.

La multiplier

On la multiplie par division du rhizome ou par bouture de feuille avec son pétiole, posée sur un substrat humide en atmosphère confinée. Des chercheurs malaisiens la multiplient aussi in vitro, en laboratoire, pour la conservation : plus de la moitié des 54 bégonias indigènes de Malaisie péninsulaire sont considérés comme menacés.

Comme tous les bégonias, le bégonia paon est toxique pour les chiens et les chats selon l'ASPCA (oxalates de calcium) : vomissements et salivation. Les parties souterraines sont les plus toxiques.

Testez-vous

D'où vient la couleur bleue des feuilles du bégonia paon (Begonia pavonina) ?

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Réponse : De la lumière réfléchie par des chloroplastes aux membranes empilées en couches régulières

Les iridoplastes réfléchissent le bleu par interférence, comme une bulle de savon : aucun pigment bleu n'est en jeu.

Selon l'étude de l'université de Bristol publiée en 2016, à quoi servent les iridoplastes des bégonias à feuilles bleues ?

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Réponse : À mieux capter la lumière verte et augmenter la photosynthèse en faible lumière

Les chercheurs ont mesuré 5 à 10 % de photosynthèse en plus en faible lumière, un avantage dans le sous-bois.

Dans quelles conditions le bégonia paon (Begonia pavonina) développe-t-il le mieux ses reflets bleus ?

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Réponse : En lumière faible et diffuse

Le reflet apparaît en lumière douce et s'atténue sous une lumière forte.

Pourquoi faut-il souvent cultiver le bégonia paon (Begonia pavonina) en terrarium ?

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Réponse : Parce qu'il a besoin d'une humidité de l'air très élevée

Plante du sous-bois humide des montagnes de Malaisie, il dessèche vite dans l'air sec d'une maison.

Sources

Ab Aziz, R., Kandasamy, K. I., Zaman, F. Q., & Namasivayam, P. (2021). In vitro shoot proliferation of Begonia pavonina: A comparison of semisolid, liquid, and temporary immersion medium system. Journal of Academia, 9(1), 39–48. https://journal.uitm.edu.my/index.php/JOA/article/download/5181/2744/18960

ASPCA. (s.d.). Begonia. https://www.aspca.org/pet-care/aspca-poison-control/toxic-and-non-toxic-plants/begonia

Chareyron, D., & Combemorel, P. (2017, 16 mai). Les iridoplastes, ces chloroplastes iridescents. Planet-Vie (ENS). https://planet-vie.ens.fr/node/1495

Collection de Bégonias. (2016, 15 mai). Begonia pavonina. https://collectiondebegonias.wordpress.com/2016/05/15/begonia-pavonina/

Gardens by the Bay. (s.d.). Peacock begonia (Begonia pavonina). https://www.gardensbythebay.com.sg/en/learn-with-us/explore-resources/whats-blooming/begonia-pavonina.html

Gould, K. S., & Lee, D. W. (1996). Physical and ultrastructural basis of blue leaf iridescence in four Malaysian understory plants. American Journal of Botany, 83(1), 45–50. https://digitalcommons.fiu.edu/cas_bio/5

Hébant, C., & Lee, D. W. (1984). Ultrastructural basis and developmental control of blue iridescence in Selaginella leaves. American Journal of Botany, 71(2), 216–219. https://doi.org/10.2307/2443748

Jacobs, M., Lopez-Garcia, M., Phrathep, O.-P., Lawson, T., Oulton, R., & Whitney, H. M. (2016). Photonic multilayer structure of Begonia chloroplasts enhances photosynthetic efficiency. Nature Plants, 2, 16162. https://doi.org/10.1038/nplants.2016.162

Pao, S.-H., Tsai, P.-Y., Peng, C.-I., Chen, P.-J., Tsai, C.-C., Yang, E.-C., Shih, M.-C., Chen, J., Yang, J.-Y., Chesson, P., & Sheue, C.-R. (2018). Lamelloplasts and minichloroplasts in Begoniaceae: Iridescence and photosynthetic functioning. Journal of Plant Research, 131(4), 655–670. https://doi.org/10.1007/s10265-018-1020-2

POWO. (s.d.). Begonia pavonina Ridl. Plants of the World Online, Royal Botanic Gardens, Kew. https://powo.science.kew.org/taxon/105382-1

ScienceDaily. (2016, 24 octobre). [Communiqué de l'université de Bristol sur les iridoplastes des bégonias]. https://www.sciencedaily.com/releases/2016/10/161024133913.htm

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