Toutes les plantes carnivores n’ont pas de mouvements actifs, la majorité des 800 espèces qui existent à travers le monde porte un réceptacle. Elles attendent patiemment que les proies tombent dedans pour les digérer – c’est un piège passif. Mais certaines d’entre elles sont actives, elles se referment directement sur leurs proies, comme la dionée attrape mouche.
Darwin pensait que cette plante avait des muscles
vous en avez certainement déjà vu une, c’est LA plante carnivore à laquelle on pense quand on pense aux plantes carnivores. Dès le XIXème siècle, elle fascine les botanistes, elle se referme en quelques dixième de seconde seulement, dès que son quatre heure effleure ses petits cils sensibles. C’est si rapide, que Darwin lui-même a cru que les plantes carnivores pouvaient avoir des muscles. Yoël Forterre est physicien de la matière molle, directeur de recherche CNRS au laboratoire IUSTI d’Aix Marseille Université : “Historiquement, le premier qui a un petit peu étudié sérieusement cette plante, c’est Darwin. Et quand il a vu ce mouvement spectaculaire, donc en réponse à un toucher du piège, ce mouvement de fermeture, la première chose qui lui est venue à l’idée, c’est que si une plante bougeait si vite, c’est qu’elle avait des muscles. Si elle avait des muscles, ça voulait dire qu’elle avait des nerfs pour transmettre l’information. Et donc il a demandé à ses collègues électrophysiologistes, finalement, de mesurer si ces plantes généraient des signaux électriques quand on les touchait. Et il se trouve que c’est vrai, c’est-à-dire que dès le XIXe siècle, il a été démontré que lorsqu’on touche cette plante, elle génère un signal électrique, alors bien sûr plus lent que nos signaux dans les nerfs. C’est la première démonstration de signaux électriques dans les plantes, et depuis, on sait que toutes les plantes ont des signaux électriques en réponse à des perturbations. Mais bien sûr, contrairement à ce que initialement pensait Darwin, et puis lui-même est revenu sur cette idée, les plantes n’ont ni muscles ni nerfs et sont quand même capables de transmettre de l’information et de bouger rapidement.”
Contrairement à nous, espèces animales, les plantes ont un petit truc en plus : une paroi cellulaire. C’est une membrane supplémentaire faite essentiellement de cellulose. Elle est rigide, et sert à la fois à les faire tenir debout et à accumuler énormément d’eau et donc de pression sans exploser.
Mais comment des plantes qui n’ont ni muscles, ni nerfs, ni os, parviennent-elles à se refermer si rapidement ? Est-ce que des mouvements d’eau extrêmement rapides se produisent à l’intérieur de leur piège ? Est-ce autre chose ? C’est à ces questions qu’a voulu répondre cette nouvelle étude parue dans la revue ScienceOuverture dans un nouvel onglet.
Des parois cellulaires qui deviennent molles sur la face externe
Pour décortiquer ce mécanisme, les scientifiques sont allés ausculter la plante avec des micro-instruments : une micro-aiguille pour injecter de l’eau ou une micro-pointe pour appuyer dessus, comme on appuierait sur un matelas pneumatique – mais à l’échelle du micromètre. Résultat, le transport de l’eau est beaucoup trop lent pour être à l’origine de la fermeture du piège. En réalité, ce sont les parois de la plante qui ramollissent. Yoël Forterre est l’investigateur principal de cette étude : « Lorsqu’on déclenche le piège, très rapidement, de l’ordre de la seconde, les cellules ramollissaient. Et elles ramollissaient uniquement sur la face externe du piège. Donc il y avait une asymétrie entre les deux faces. Et la question qu’on s’est posée ensuite, c’est mais d’où vient ce ramollissement de la cellule ? Parce que quand vous appuyez sur un ballon et que vous fermez les yeux, il peut vous paraître plus mou, soit parce que quelqu’un a retiré de la pression du ballon, soit parce que vraiment la membrane de caoutchouc dont est fait le ballon vraiment a changé, c’est-à-dire est devenue plus élastique, plus flexible. Et discriminer entre ces deux hypothèses, pression ou véritablement paroi, juste en fermant les yeux et en appuyant comme ça sur le ballon, c’est très difficile. Et donc ce qu’on a fait, c’est mesurer l’empreinte digitale de la surface du piège avec des moules. Donc on a moulé les faces de piège avant et après le déclenchement. Et pour ça, on a utilisé de la pâte d’impression dentaire. Et on a vu que finalement, la bonne explication, c’était que ces cellules, elles bourgeonnaient plus après le déclenchement qu’avant. Et donc c’était bien la paroi qui s’était ramollie et pas la pression qui avait diminué. »
Ce qu’il faut savoir, c’est que les parois des plantes ne sont pas toujours rigides, et c’est normal. Pour grandir, elles ont besoin de ramollir un peu leurs structures, de faire de la place pour s’étirer et accueillir de nouvelles cellules.
Mais est-ce ce même phénomène que l’on observe ici à Vitesse Grand V ? Est-ce le même mécanisme moléculaire qui permet aux végétaux en général de grandir et à cette plante carnivore en particulier de se refermer si rapidement.
On l’ignore encore, d’autant que si cette plante est commune et connue, ce n’est pas une espèce modèle des laboratoires. Depuis 5 ans environ, de nouvelles équipes de recherche, notamment au Japon, parviennent à fabriquer des dionées attrape mouche transgénique. C’est grâce à ces outils génétiques que l’on pourra comprendre la nature exacte, moléculaire et biochimique, de ce mécanisme parmi les plus rapides du règne végétal.
La prochaine étape, pour cette équipe de physiciens français, sera de s’intéresser à une autre plante spectaculaire : le mimosa pudique. Lorsqu’on le touche, ce n’est pas seulement une ou deux feuilles qui réagissent, mais l’ensemble du buisson qui se referme. Et cette fois, la clé de cette énigme se trouverait bien dans les mouvements d’eau.
Source:
www.radiofrance.fr
