Pourquoi les plantes suivent-elles le soleil ? Découvrez le secret révélé par des experts suisses !
La façon dont les plantes, dépourvues d'organes visuels, parviennent à suivre la lumière continue d'intriguer la communauté scientifique, suscitant de nouvelles études sur le sujet. Découvrez-le avec nous !
Une nouvelle étude menée par l'université et l'école polytechnique de Lausanne, en Suisse, vise à démontrer que la manière précise dont les plantes comprennent les variations de la lumière du soleil tout au long de la journée est une remarquable fusion de la biologie et de l'ingénierie. Les résultats prouvent que les plantes utilisent les propriétés optiques uniques de leurs tissus pour comprendre la direction et l'intensité de la lumière du soleil.
Le phénomène appelé « phototropisme », qui consiste en l'orientation de diverses espèces végétales vers la lumière, est déjà bien connu de la communauté scientifique et joue un rôle central dans la survie des plantes. En effet, la plupart des êtres vivants ont la capacité de déterminer l'origine d'une source lumineuse, même sans disposer d'un organe de vision comparable à l'œil.
Les plantes peuvent ainsi placer leurs organes vitaux dans une position idéale par rapport à la lumière du soleil, ce qui facilite la photosynthèse, convertissant plus efficacement l'énergie lumineuse en énergie chimique.
Structures à l'intérieur des plantes
En analysant une version mutante d'une plante très répandue en Europe, l'Arabidopsis thaliana, les scientifiques ont découvert qu'elle avait une tige très transparente par rapport à son aspect normal (laiteux), ce qui est dû à la présence de canaux remplis d'air dans ses tissus.
En effet, les canaux des structures internes sont remplis d'eau, ce qui leur donne un aspect translucide. La présence d'eau crée un gradient de lumière à l'intérieur de la plante, une sorte d'arc-en-ciel qui aide la plante à s'orienter. L'air et l'eau ayant des indices de réfraction très différents, la diffusion de la lumière solaire à l'intérieur de la plante est également différente. Ce mécanisme d'orientation, par lecture du gradient de lumière, était inconnu jusqu'à présent.
Le fait que la plupart des plantes penchent vers le soleil est dû à la présence d'auxine dans leurs tiges. L'auxine est une classe d'hormones végétales qui s'accumule sur le côté le moins exposé à la source de lumière, ce qui signifie que les cellules de ce côté moins éclairé ne s'allongent pas de la même manière que les autres.
Des études pour l'avenir
Ce type d'étude ouvre de nouvelles portes en biologie végétale. Il est possible que la communauté scientifique veuille désormais en savoir plus sur la formation et les fonctions des canaux intercellulaires (remplis d'air) que l'on trouve à l'intérieur des plantes. Ce type de structure interne aide la plante à échanger des gaz, évitant ainsi l'hypoxie en cas d'inondation.
Il est également possible de comprendre ces structures depuis les stades les plus embryonnaires de la plante jusqu'à l'âge adulte. En résumé, ce type d'étude permet de mieux comprendre la physiologie des plantes et leurs relations avec leur environnement, ce qui nous rapproche d'une compréhension totale de la complexité de la nature qui entoure les êtres humains.
Référence de l'article :
Ganesh M. Nawkar et al. Air channels create a directional light signal to regulate hypocotyl phototropism. Science382,935-940. (2023). DOI:10.1126/science.adh9384