La vanille aromatique

Michel DronSandra LepersPascale BesseMichel Grisoni

La vanille était préparée dans le sud du Mexique actuel par les peuples Maya et Totonaque à partir de gousses récoltées sur des lianes sauvages d’une plante qui sera plus tard dénommée Vanilla fragrans, puis Vanilla planifolia. Cette espèce aromatique, utilisée pour produire la vanille de type Bourbon, est actuellement la plus cultivée au monde ( 95 % de la production mondiale ).

Les études botaniques montreront progressivement que d’autres espèces américaines du genre Vanilla sont capables de développer des gousses aromatiques, notamment V. × tahi­tensis ( vanille Tahiti ), un hybride naturel entre deux vanilles originaires de Mésoamérique V. planifolia × V. odorata. Ces deux espèces représentent la totalité de ce qui est commercia­lement dénommé vanille et utilisé comme arôme alimentaire ou en cosmétique.

Pourtant le genre Vanilla recouvre un nombre d’espèces beau­coup plus important estimé à 119, réparties sur trois conti­nents ( Amérique, Afrique et Asie ), adaptées à des conditions écologiques variées.

Caractéristiques et position botanique du genre Vanilla

Le genre Vanilla appartient à la famille des orchidacées, famille de monocotylédones à fleurs asymétriques particulièrement appréciée par les sociétés humaines du monde entier. Il s’agit d’un genre hémi-épiphyte, à rachis lianescent, à feuilles généra­lement charnues alternes, possédant des crampons, ayant des fleurs en épis qui produiront des capsules trigones ( gousses ) charnues, remplies de milliers de graines minuscules. La fleur, auto-compatible, est caractérisée par la présence d’une membrane, le rostellum, séparant les organes mâle ( une seule étamine couchée dépassant le stigmate ) et femelle ( cf. Fig. 1 ). Chez la plupart des espèces, ce rostellum recouvre totalement le stigmate, faisant obstacle à la fécondation des ovules. Ces espèces nécessitent l’intervention d’un pollinisateur pour per­mettre au pollen d’atteindre le stigmate de la fleur et produire des fruits, à 3 carpelles.

Figure 1 : Coupe longitudinale d’une fleur de Vanilla planifolia montrant le rostellum membraneux situé entre l’anthère contenant le pollen et le stigmate de l’ovaire. En haut à droite, représentation schématique du gynandrium encadré ; A : anthère, R : rostellum, S : stigmate. En bas à droite, comparaison de la largeur relative de l’anthère et du rostellum sur une espèce autofertile (V. palmarum) ou non-autofertile (V. bahiana).

Ces caractéristiques botaniques définissent la sous-famille des Vanilloideae, la tribu des Vanillae, et la sous-tribu des Vanillinae qui comporte un genre unique, Vanilla.
Parmi les 119 espèces du genre, réparties sur la ceinture intertropicale entre 0 et 1000 m d’altitude, il existe une très grande variabilité morpho­logique et physiologique. La plupart se développent dans les forêts tropicales humides, mais des espèces à feuilles réduites adaptées aux conditions xériques, notamment dans le Sud-ouest de l’Océan indien ( V. madagascariensis, V.humblotii ) sont également présentes. Dans ces espèces, à croissance végétative indéfinie, pouvant atteindre 100 m de long et 30 m de hauteur sur des supports ligneux ( Vanilla insignis ), quelques-unes sont autofertiles ( Vanilla bicolor, Vanilla palmarum, toutes deux épiphytes sur palmiers ). D’autres sont à reproduction sexuée stricte ( comme V. mexicana du sous-genre Vanilla ) contraire­ment à la majorité des espèces du sous-genre Xanata chez qui la reproduction végétative ( par provignage ou bouturage ) est particulièrement efficace. Par exemple, une liane de Vanilla planifolia peut couvrir 0,2 ha.

Figure 2 : Diversité des fleurs de vanilliers. De gauche à droite et de haut en bas : Vanilla mexicana, V. palmarum, V. cribbiana, V. imperialis, V. madagascariensis, V. humblotii, V. crenulata, V. dilloniana, V. pompona, V. chamissonis, V. x tahitensis et V. planifolia.

Répartition géographique et possible histoire évolutive du genre Vanilla

Les diverses espèces de vanilliers varient entre elles au niveau de la fleur ( taille, couleurs, ornementations, auto-fertilité ou non… ) ( cf. Fig. 2 ), de la feuille ( taille, forme, persistance… ), du fruit ( forme, taille, déhiscence, teneur en composés aromatiques ).

À ce jour, 57 espèces ont été dénombrées sur le continent américain, 5 dans les Caraïbes, 13 en Afrique, 11 dans les îles de l’Océan indien et 33 en Asie, ce qui suggère une diversifi­cation géographique antérieure à la dérive des continents. Toutefois les travaux de phylogénie moléculaire, combinés à la datation de pollens fossilisés, contredisent partiellement cette explication car la différenciation entre les espèces ( 75 millions d’années ) serait postérieure à la fragmentation du Gondwana ( 90 millions d’années ). Cette diversification géographique serait ainsi davantage le résultat de dispersions transocéaniques, plutôt que le seul résultat d’un isolement lié à la dérive des continents ( cf. Fig.3 ). L’étude de la pollinisation des fleurs est centrale pour comprendre l’histoire évolutive du genre.

Le grand flou sur la pollinisation au sein du genre Vanilla

Pollinisation manuelle de la vanille – © Frédéric Massard – Adobe Stock

Le rostellum, cette membrane séparant les organes mâle et femelle dans la fleur, joue un rôle essentiel dans la différen­ciation du genre.

Ainsi, à l’exception des espèces autofertiles, Vanilla bicolor, Vanilla palmarum par exemple, qui possèdent des rostellum non-étanches, la majorité des autres espèces nécessitent l’intervention d’un pollinisateur capable de déposer le pollen sur le stigmate en contournant le rostellum.

Aussi curieux que cela puisse paraître, la question des polli­nisateurs au sein du genre Vanilla n’est pas tranchée. En effet, si des abeilles mélipones ont été observées sur des fleurs du genre Vanilla, elles ne transportent pas de pollen et leurs visites n’aboutissent pas à la production de gousses. Il en est de même pour les visites des oiseaux-mouches qui ont été observées. Les seules espèces reconnues comme transportant des pollinies du genre Vanilla appartiennent au groupe des abeilles Euglossines ( Euglossina viridissima ) et Eulaema.

Toutefois, d’une part ces visites sont relativement rares vis-à-vis du taux de polli­nisation naturel même si celui-ci reste bas chez les espèces non autofertiles ( inférieur à 25 % ) et, d’autre part, les vanilles cultivées ( Vanilla planifolia ) ne sont pas fertilisées en Afrique où pourtant il existe des abeilles Allodapines potentiellement pollinisatrices des espèces de Vanilla locales ( V. humblotii, V.roscheri ). Cette problématique de la pollinisation reste donc un grand mystère à élucider, d’autant plus important que la totalité des vanilles aromatiques cultivées nécessitent l’inter­vention humaine pour être pollinisées selon un rituel appelé « mariage » qui consiste à soulever le rostellum avec un stylet et appliquer le pollen mature sur le stigmate réceptif. Une per­sonne bien entraînée « marie » 1500 fleurs entre 5 et 11 heures du matin, la fleur étant très éphémère.

Neuf mois après, un fruit à pleine maturité sera récolté et pourra être préparé pour exacerber les parfums de la vanille aromatique.

Figure.3.: Distribution géographique des 117 espèces du genre Vanilla avec indication des dates en millions d’années (Ma) des migrations transo¬céaniques estimées par horloge moléculaire. Les nombres d’espèces sont encerclés pour le sous-genre Xanata et dans un carré pour le sous-genre Vanilla.

A lire

  • K. M. Cameron. Vanilla Orchids.: Natural History and Cultivation. 212p. Timber Press, 2011
  • R. Gigant, S. Bory, M. Grisoni and P. Besse. Biodiversity and evolution in the Vanilla genus. Pages 1-26 in.: The dynamical processes of biodiversity.: case studies of evolution and spa­tial distribution, O. Grillo, ed. InTech, 2011. doi.: 10.5772/24567