de nouvelles recherches montrent que les plantes » peuvent penser et se souvenir », selon un article publié cette semaine.
Les Plantes peuvent transmettre des informations « de feuille en feuille d’une manière très similaire à notre propre système nerveux », a écrit BBC News., L’article continue d’affirmer que les plantes se souviennent des informations et utilisent « des informations cryptées à la lumière pour s’immuniser contre les agents pathogènes saisonniers. »
les Plantes ne peuvent pas penser ou de se rappeler. Ces termes empruntés ne décrivent pas avec précision le fonctionnement des plantes. Cependant, comme la plupart des organismes, les plantes peuvent sentir le monde qui les entoure, traiter les informations de leur environnement et répondre à ces informations en modifiant leur croissance et leur développement., En fait, les plantes réagissent aux changements dans leur environnement d’une manière que beaucoup trouveraient étonnamment sophistiquée, bien que les botanistes connaissent ces capacités depuis des siècles.
« Une grande erreur que les gens font est de parler comme si les plantes » savaient « ce qu’elles font », explique Elizabeth Van Volkenburgh, botaniste à L’Université de Washington. « Les professeurs de biologie, les chercheurs, les étudiants et les laïcs commettent tous la même erreur. Je préfère dire qu’une plante sent et répond, plutôt que la plante sait. »Utiliser des mots comme « intelligence » ou « penser » pour les plantes est tout simplement faux., Parfois, c’est amusant à faire, c’est un peu provocateur. Mais il est tout simplement faux. Il est facile de faire l’erreur de prendre un mot d’un autre champ et de l’appliquer à une plante. »
le reportage de BBC News est basé sur une étude destinée à être publiée dans The Plant Cell. Le Co-auteur Stanislaw Karpinski de L’Université des Sciences de la vie de Varsovie en Pologne a récemment présenté ses recherches lors de la réunion annuelle de la Society for Experimental Biology à Prague, en République tchèque.,
l’histoire soutient que, selon l’étude, la stimulation d’une cellule foliaire avec de la lumière crée une cascade d’événements électrochimiques à travers toute la plante, communiqués via des cellules spécialisées appelées cellules à gaine de faisceau, tout comme les impulsions électriques se propagent le long des cellules nerveuses du système nerveux d’un animal. Les chercheurs ont constaté que ces réactions se poursuivaient plusieurs heures plus tard, même dans l’obscurité, ce qu’ils ont interprété comme indiquant une sorte de mémoire.,
c’est comme dire que parce que la surface d’un étang continue à onduler une fois frappé par un caillou, l’eau « se souvient » de quelque chose. L’analogie n’est pas tout à fait tenir. Mais les plantes produisent des signaux électriques et la fonction de ces signaux en réponse à la lumière est le véritable objectif de la nouvelle étude—la contribution la plus récente à un corpus croissant de travaux sur la signalisation électrique dans les plantes.
bien que les plantes n’aient pas de nerfs, les cellules végétales sont capables de générer des impulsions électriques appelées potentiels d’action, tout comme les cellules nerveuses chez les animaux., En fait, toutes les cellules biologiques sont électriques.
les Cellules utilisent des membranes de garder leurs intérieurs séparés de leurs façades. Certaines très petites molécules peuvent s’infiltrer dans les membranes, mais la plupart des molécules doivent passer à travers les pores ou les canaux présents dans la membrane. Un groupe de molécules migratrices est la famille des ions: les particules chargées comme le sodium, le potassium, le chlorure et le calcium.
chaque fois que différentes concentrations d’ions s’accumulent sur les côtés opposés d’une membrane cellulaire, il existe un potentiel pour un courant électrique., Les cellules gèrent ce potentiel électrique à l’aide de canaux protéiques et de pompes intégrées dans la membrane cellulaire—des portiers qui régulent le flux de particules chargées à travers la membrane cellulaire. Le flux contrôlé d’ions dans et Hors d’une cellule constitue une signalisation électrique chez les plantes et les animaux.
« dans n’importe quelle cellule, vous avez une membrane », explique Alexander Volkov, physiologiste des plantes à L’Université Oakwood en Alabama. « Vous avez des ions des deux côtés à des concentrations différentes, ce qui crée un potentiel électrique., Peu importe que ce soit une cellule animale ou végétale—c’est la chimie générale. »
parce que certains types de cellules végétales ont des caractéristiques communes avec les cellules nerveuses—elles sont disposées en faisceaux tubulaires, elles abritent des canaux ioniques dans leurs membranes—certains botanistes ont suggéré que les plantes propagent des potentiels d’action le long des réseaux connectés de ces cellules, semblables à la signalisation dans le système nerveux Mais la plupart des botanistes conviennent que les plantes n’ont pas de réseaux de cellules qui ont évolué spécifiquement pour la signalisation électrique rapide sur de longues distances, comme le font la plupart des animaux., Les plantes n’ont tout simplement pas de vrais systèmes nerveux.
donc, si les plantes n’utilisent pas de signaux électriques dans les systèmes nerveux comme les animaux, que font-elles des impulsions électriques qu’elles produisent? Dans la plupart des cas, les biologistes des plantes ne le savent pas. « Nous connaissons la signalisation électrique dans les plantes depuis aussi longtemps que chez les animaux », explique Van Volkenburgh. « Mais dans la plupart des usines, à quoi servent ces signaux est une question ouverte., »Les exceptions notables à ce mystère sont les plantes qui dépendent de signaux électriques pour se déplacer rapidement, comme le piège à mouches Carnivore Venus ou Mimosa pudica—une plante dont les feuilles se replient lorsqu’elles sont brossées pour décourager les herbivores (voir le film ci-dessous).
ces dernières années, certaines recherches ont suggéré que la signalisation électrique chez les plantes modifie et régule toutes sortes de processus biologiques dans les cellules végétales. Les signaux électriques, ont soutenu certains botanistes, alimentent plus que les pièges à claquer du piège exotique Venus flytrap – ils sont tout aussi importants pour l’herbe qui pousse sur votre pelouse., Mesurer les impulsions électriques chez les plantes est facile, mais les relier à des fonctions végétales spécifiques est beaucoup plus difficile et la communauté de la biologie végétale est loin d’atteindre un consensus sur la façon dont la plupart des plantes utilisent ces impulsions.
La nouvelle étude de Karpinski tente de lier l’activité électrique activée par la lumière aux défenses immunitaires chez les plantes., Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont infecté les feuilles D’Arabidopsis thaliana (Thale cress) avec un agent pathogène bactérien soit une heure avant d’exposer la plante à une forte dose de lumière bleue, rouge ou blanche, soit une, huit ou 24 heures après avoir exposé la plante à la lumière. Les plantes traitées avec de la lumière avant l’infection ont développé une résistance, mais les plantes infectées sans aucun éclairage préalable n’ont montré aucune résistance.
lorsqu’elles sont exposées à une forte lumière, explique Karpinski, les plantes absorbent plus d’énergie qu’elles ne peuvent en utiliser pour la photosynthèse—mais il ne pense pas que les plantes gaspillent cet excès d’énergie., Karpinski dit que les plantes convertissent l’énergie en chaleur et en activité électrochimique qui peuvent ensuite déclencher des processus biologiques, comme les défenses immunitaires. « Il semble que les plantes puissent augmenter la résistance contre les agents pathogènes uniquement en utilisant leur système d’absorption de la lumière », explique Karpinski. « Nous avons constaté que la signalisation électrochimique régule ce processus. La signalisation électrique dans les plantes est connue depuis L’époque de Darwin—ce n’est rien de nouveau. Mais ce qui n’a pas été décrit, c’est que la lumière peut induire des potentiels d’action. Nous avons constaté qu’il existe une signalisation différente pour la lumière bleue, blanche et rouge., Si les plantes peuvent signaler différemment différentes longueurs d’onde de la lumière, alors les plantes peuvent voir les couleurs ainsi. »
Karpinski pense que les plantes génèrent différentes impulsions électriques lorsque différentes longueurs d’onde de lumière frappent leurs feuilles et que les plantes utilisent ces impulsions pour réguler en quelque sorte leurs défenses immunitaires. Il spécule même que les plantes peuvent utiliser cette capacité pour combattre les agents pathogènes saisonniers. Mais le fonctionnement exact de ce mécanisme n’est pas clair.,
le rôle de la signalisation électrique dans la plupart des plantes reste largement mystérieux et inexpliqué—et ne justifie certainement pas les affirmations selon lesquelles les plantes peuvent « penser et se souvenir. »Mais il existe de nombreux exemples bien documentés de la manière sophistiquée dont les plantes modifient leur propre croissance en réponse aux changements de leur environnement.
pensez simplement au fait que les racines poussent toujours dans le sens de la gravité et que les pousses poussent toujours vers la lumière—même si vous tournez une plante sur le côté., Les biologistes ont établi que ces processus, appelés respectivement gravitropisme et phototropisme, reposent sur des hormones qui modifient le taux de croissance cellulaire dans les tissus végétaux: si un côté d’une racine ou d’une pousse se développe plus rapidement qu’un autre, il va se plier. Les plantes grimpantes, comme les vignes et les plantes grimpantes, utilisent des mécanismes similaires pour réagir au toucher, s’accrochant et s’enroulant autour du premier poteau, du mur ou de la branche en contact.
Les Plantes traitent également les informations de leur environnement et modifient leur croissance en fonction de ces informations., « Certaines plantes fleurissent à mesure que les jours raccourcissent et d’autres à mesure que les jours s’allongent. Ils « savent » que les jours deviennent plus ou moins longs en ayant des réactions tabulées à chaque jour et à chaque nuit », explique Van Volkenburgh. « La façon dont cela fonctionne est basée sur le rythme circadien des plantes. Les gens ne réalisent pas que les plantes ont un rythme circadien tout comme les animaux. Les plantes ont toutes sortes de mouvements en fonction de leurs rythmes circadiens., »
Les jeunes tournesols et les feuilles d’autres jeunes plantes peuvent tracer l’arc du soleil d’est en Ouest—un phénomène appelé héliotropisme qui assure une exposition maximale à la lumière pendant une période cruciale de croissance. Ensuite, il y a des exemples plus surprenants de plantes qui changent en réponse à leur environnement. Considérez L’usine de télégraphe: un arbuste Asiatique particulier avec de minuscules feuilles satellites qui pivotent constamment pour surveiller la lumière dans son environnement. Le satellite laisse pivoter de manière si fiable et rapide que vous pouvez réellement les observer se déplacer en temps réel (voir le film ci-dessous)., Leur danse perpétuelle suit le mouvement de la lumière au cours de la journée, ajustant la position des feuilles primaires pour absorber le plus de lumière possible.
avec de tels exemples surprenants de capacités des plantes à traiter l’information et à s’adapter à leur environnement, il n’est pas nécessaire d’essayer de doter les plantes d’intelligence, de pensée, de mémoire ou d’autres capacités cognitives qu’elles ne possèdent pas vraiment et dont elles n’ont pas besoin. Ils sont déjà très intelligents.
Image de leaf reproduite avec L’aimable autorisation de Wikimedia Commons