Pour le genre de coléoptère de la tribu des Agapanthiini, voir Ludwigia (insecte) (Ludwigia lixoides, genre monospécifique).Ludwigia est un genre de plantes à fleurs de la famille des . Il comprend environ 75 espèces réparties dans les régions chaudes et tempérées du monde entier. Ce sont des plantes aquatiques.
Certaines de ces espèces sont appelées « Jussie ». Celles qui prennent ce nom sont des espèces autrefois placées dans le genre Jussiaea (en référence au botaniste français Bernard de Jussieu), maintenant intégré à Ludwigia. Il s'agit plus précisément de la jussie rampante () et de la jussie à grandes fleurs (). D'autres espèces sont appelées « Isnardie » car anciennement placées dans le genre Isnardia. D'autres enfin sont appelées « Ludwigie ».
Certaines d'entre elles sont considérées comme des plantes envahissantes dans certaines régions d'Europe, notamment la France. La plante se multiplie rapidement et envahit totalement la zone aquatique disponible, captant à son seul profit toute la lumière, consommant les ressources et interdisant par sa densité subaquatique tout déplacement de petits organismes (poisson, tortue, poule d'eau) au point d'éliminer totalement toute autre espèce de flore et une grande partie de la faune. La méthode correcte de tentative d'élimination est l'arrachage sur plusieurs années successives.
Caractéristiques générales Ce sont des plantes aquatiques herbacées, flottantes et pourvues de longues tiges. Elles se développent dans les eaux calmes ou assez calmes jusqu'à 2 à de profondeur.
Les ludwigias sont hétérophylles : elles produisent deux types distincts de feuilles, selon qu'elles soient émergées ou submergées.On a montré chez Ludwigia arcuata Walt. qu'un traitement à l'éthylène gazeux conduit à ce que les bourgeons de feuilles émergées produisent des feuilles ayant la forme et l'aspect de feuilles submergées, de même quand on expose les feuilles à l'ACC (1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid), un précurseur de l'éthylèneKuwabara, A., Tsukaya, H. and Nagata, T. (2001), Identification of Factors that Cause Heterophylly in Ludwigia arcuata Walt. (Onagraceae). Plant Biology, 3: 98–105. doi: 10.1055/s-2001-11748. Inversement, un traitement à l'acide abscissique (ABA) induit la formation de feuilles de type terrestre sur les pousses submergées. Ces deux molécules sont des phytohormones communes dans le monde végétal. La mesure de la concentration d'éthylène endogène à l'intérieur de pousses submergés a confirmé que le taux de ce gaz était plus important que dans les pousses émergées.En revanche, le taux endogène d'ABA des pousses terrestre était plus élevé que celui des pousses submergées. Pour clarifier le rôle respectif de ces deux molécules, des plantes ont été exposées aux deux molécules à la fois, et dans ce cas, les effets de l'ABA étaient dominants, induisant la production de feuilles de type terrestre à partir de tous les bourgeons (émergés ou immergés), ce qui laisse penser que l'ABA a une fonction située plus en aval que celle de l'éthylène dans les chaînes de transduction du signal pour former les changements hétérophylle. L'éthylène s'est montrée capable d'inhiber la production endogènes de l'ABA dans les tissus de L. arcuata, qui produit alors des feuilles de type aquatiqueAsuka Kuwabara, Keiichi Ikegami, Tomokazu Koshiba and Toshiyuki Nagata, Effects of ethylene and abscisic acid upon heterophylly in Ludwigia arcuata (Onagraceae) ; Planta Volume 217, Number 6, 880-887, DOI: 10.1007/s00425-003-1062-z (Résumé, en anglais).
Quand une Ludwigia arcuata Walt. qui a poussé en condition aériennes est expérimentalement submergée, les jeunes feuilles en développement semblent chercher à s'adapter, et prennent une forme intermédiaire entre celle des feuilles aériennes et immergées (en forme de spatule ou de cuillère). Un tel changement peut aussi être produit en exposant la plante émergée à de l'éthylèneAsuka Kuwabara and Toshiyuki Nagata, Cellular basis of developmental plasticity observed in heterophyllous leaf formation of Ludwigia arcuata (Onagraceae) ; Planta Volume 224, Number 4, 761-770, DOI: 10.1007/s00425-006-0258-4 (Résumé, en anglais). La température du milieu semble souvent en cause dans l'hétérophyllie des plantes aquatiques. Elle pourrait ne jouer qu'un rôle secondaire chez tout ou partie des ludwigias, en lien avec une production d'éthylène inhibée sous une certaine températureMasashi Sato, Maki Tsutsumi, Akane Ohtsubo, Kanae Nishii, Asuka Kuwabara and Toshiyuki Nagata, Temperature-dependent changes of cell shape during heterophyllous leaf formation in Ludwigia arcuata (Onagraceae) ; Planta Volume 228, Number 1, 27-36, DOI: 10.1007/s00425-008-0715-3 (Résumé, en anglais).
Les tiges florifères émergent du plan d'eau de 50 à . Chez certaines ludwigias comme , deux types de racines très différents émergent simultanément à partir des nœudsGeorge S. Ellmore, Root Dimorphism in Ludwigia peploides (Onagraceae): Structure and Gas Content of Mature Roots ; American Journal of Botany Vol. 68, No. 4 (Apr., 1981), pp. 557-568 (12 pages) ; Ed: Botanical Society of America Stable (Résumé), en anglais, dont l'une est dite aérifère (car gonflée de gaz), permettant à la plante de flotter et fleurir hors de l'eauMartins C., 1866. Sur les racines aérifères ou vessies natatoires des espèces aquatiques de genre Jussieae L. ; Mémoires de l'académie des Sciences de Montpellier, 353–370. Le périderme diffère selon qu'il est émergé ou immergéAngeles G. The periderm of flooded and non-flooded Ludwigia octovalvis (Onagraceae) ; 1992 ; IAWA Bull. (N.S.). 13. 195-200.
Les fleurs sont fécondées par des insectes qui viennent collecter du nectar et du pollen, à un rythme circadien ; ce sont par exemple au Brésil des abeilles solitaires telles que Tetraglossula ventralis (Hymenoptera : Colletidae) ou du genre Heterosarellus (Hymenoptera: Andrenidae) dans le cas de Ludwigia elegansM Gimenes, A A Benedito-Silva & M D Marques, Circadian rhythms of pollen and nectar collection by bees on the flowers of Ludwigia elegans (Onagraceae) ; Biological Rhythm, 1996, DOI;10.1076/brhm.27.3.281.12971, avec dans le milieu originel une coadaptation entre la plante et ses pollinisateurs M. Gimenes, A. A. Benedito-Silva et M. D. Marques, Chronobiologic Aspects of a Coadaptive Process: The Interaction of Ludwigia elegans Flowers and Their More Frequent Bee Visitors ; 1993, Vol. 10, No. 1, Pages 20-30 (résumé).
Les fruits sont des capsules allongées renfermant de nombreuses graines. Chez Ludwigia leptocarpa, une étude a montré que la taille des graines à elle seule (ni les différences génétiques entre les plantes) ne permettait pas de prédire la taille de la future plante dans une population. En conditions d'expérimentation, les grosses graines ont cependant avantagé la plante qui en était issue, quand elle était en situation d'interaction avec d'autres plantes de la même espèce issues de graines plus petitesRebecca Wilcox Dolan, The Effect of Seed Size and Maternal Source on Individual Size in a Population of Ludwigia leptocarpa (Onagraceae) ; American Journal of Botany Vol. 71, No. 9 (Oct., 1984), pp. 1302-1307 (6 pages) ; Ed : Botanical Society of America (Résumé, en anglais).
Ces plantes se reproduisent facilement par boutures, ce qui favorise leur prolifération.
Aire de répartition Le genre Ludwigia a une aire de répartition assez cosmopolite. Certaines espèces, comme sont indigènes en Europe occidentale, d'autres plus nombreuses sont originaires des régions tropicales d'Amérique et d'Australie, mais aussi d'Asie ou d'Afrique.
Certaines espèces introduites à des fins ornementales en Europe et en Amérique du Nord s'y sont acclimatées et s'y comportent comme des espèces envahissantes. En France, L. grandiflora aurait par exemple été introduite au dans le Lez (à Montpellier, et avec une autre ludwigia, proche, elle colonise progressivement tous les plans d'eau calme ou berges à courants lents de plusieurs vastes secteurs géographiques, et on la trouve localement dans des cours d'eau épisodiquement rapides, comme sur certaines berges de la Loire par exemple), avec des impacts estimés - en termes de bilanDutartre, A., J. Haury & A. M. Planty-Tabacchi, 1997. Introduction des macrophytes aquatiques et riverains dans les hydrosystèmes français métropolitains: essai de bilan. Bulletin 395 Français de la Pêche et de la Pisciculture 344–345, 407–420. - globalement négatifs pour la biodiversitéCronk Q.C.B., & J.L. Fuller, 1995. Plant Invaders : The 380 Threat to Natural Ecosystems. Chapman and Hall, London.. C'est notamment le cas en France et en Europe de et de qui sont parfois sources de nuisancesDutartre A., 1988. Nuisances occasionnées par les plantes aquatiques imputables aux végétaux. Analyses de cas. In Ann. ANPP, 15 Conférences du Columa, Versailles, ANPP (eds), Paris, 1075–1082. (pour la pêche et navigation, en colmatant des prises d'eau, des zones de baignade, débarcadères).En France, des études morphologiques et cytogénétiques ont montré que ces deux taxons différents cohabitaient dans certaines zones, apparemment sans hybridation entre elles. Les plantes diploïdes (2n = 16) correspondent à L. peploides subsp. montevidensis (Spreng.) Corbeau, et celles qui sont décaploïdes (2n = 80) appartiennent à la sous-espèce L. grandiflora subsp. hexapetala (Hook. & Arn.) Nesom & Kartesz ; les diploïdes ont surtout et d'abord colonisé la région méditerranéenne (hormis dans le sud-est de cette région), les polyploïdes dominent dans les autres régions. Ces deux taxons ont une très forte croissance végétative, mais avec une stratégie de reproduction opposée : les diploïdes sont auto-compatibles et ont été toujours trouvés étant très fructifères, les polyploïdes sont auto-incompatibles et sont la plupart du temps stériles. Ces différences dans le mode de reproduction pourraient expliquer la substitution de L. grandiflora (cause de la première vague d'invasion datant du ) par L. peploides qui domine depuis la fin du les peuplements de Ludwigia, dans les régions du sud de la FranceSophie Dandelot, Régine Verlaque, Alain Dutartre and Arlette Cazaubon, Ecological, Dynamic and Taxonomic Problems Due to Ludwigia (Onagraceae) in France, Hydrobiologia Volume 551, Number 1, 131-136, DOI: 10.1007/s10750-005-4455-0 (Résumé, en anglais).
Ces deux espèces, après avoir été longtemps vendues par des horticulteurs comme plante d'ornement ont finalement fait l'objet en France, le , d'un arrêté ministériel interdisant « sur tout le territoire métropolitain et en tout temps, le colportage, la mise en vente, la vente, l'achat, l'utilisation ainsi que l'introduction dans le milieu naturel, volontaire, par négligence ou par imprudence de tout spécimen » (, J.O du ).
Caractère envahissant et toxicité pour d'autres espèces (allélopathie) Caractère envahissant Ce taxon se montre volontiers envahissant (xénophyte) notamment le long des bergesPlanty-Tabacchi A. M., 1993. Invasions des corridors riverains fluviaux par des espèces végétales d'origine étrangère. Mémoire de thèse, Université Paul Sabatier, Toulouse III, 177 pp, surtout dans les milieux perturbés par l'homme (canaux, berges), dont en France depuis les années 1970Berner, L., 1971. Note sur Jussieua en France. Bulletin du Centre d'étude et de recherche scientifique de Biarritz 8:675–692..