Et si les plantes étaient capables "d'entendre" ?

[katiaret]

La plante Arabidopsis thaliana est capable de détecter les bruits de mastication des chenilles qui grignotent ses feuilles, et de libérer en retour des substances chimiques permettant d'éloigner ces prédateurs. Une aptitude probablement présente chez d'autres plantes également.
La plante Arabidopsis thaliana, cette célèbre plante de laboratoire qui est en quelque sorte pour les scientifiques l'équivalent végétal du rat, est capable de percevoir les signaux acoustiques produits par la mastication des chenilles lorsque ces dernières dégustent ses feuilles, ces vibrations se réverbérant au sein du végétal via tiges et feuilles.

Et ce n'est pas tout : une fois les vibrations acoustiques, Arabidopsis thaliana déclenche alors une réponse chimique destinée à éloigner les chenilles, en libérant des glucosinalates et des anthocyanes, des molécules connues pour éloigner les insectes (dont font partie les chenilles qui sont des hyménoptères, un ordre de la classe des insectes).

Cet étonnant résultat est publié le 2 juillet 2014 dans la revue Oecologia .

Pour parvenir à ce constat, la biologiste américaine Heidi Appel (Université du Missouri, États-Unis) et ses collègues ont tout d'abord enregistré les vibrations produites sur les feuilles par la mastication des chenilles, lorsque ces dernières sont en plein festin. Pour cela, les chercheurs ont utilisé un dispositif reposant sur un laser pointé sur les feuilles, qui a permis d'enregistrer les infimes vibrations produites sur les feuilles, et donc in fine et de reproduire les signaux acoustiques produit par la mastication.

Puis, dans un second temps, les auteurs de l'étude ont "rejoué" durant deux heures ces sons de mastication à un premier groupe de plantes Arabidopsis thaliana, via des les actionneurs piézo-électriques disposés sur leurs feuilles.

Enfin, les substances chimiques émises par ces plantes à l'issue de ce concert de mastication ont été analysées.

Résultat ? En comparant les résultats avec un deuxième groupe de plantes qui n'avaient pas été exposées aux sons de mastication des chenilles (groupe contrôle), les scientifiques ont constaté que les plantes du premier groupe produisaient un surcroît de glucosinalates et d'anthocyanes par rapport à celle du second groupe.

Pour les auteurs de l'étude, il s'agit clairement d'un mécanisme de défense naturel, visant à éloigner les prédateurs.

Une question demeure cependant : ces plantes sont-elles capables de distinguer les vibrations produites par les chenilles, de celles produites par d'autres sources ? Oui, répondent les chercheurs : en exposant Arabidopsis thaliana à des vibrations causées par d'autres insectes non nuisibles pour ces plantes, ainsi que des vibrations causées par le vent, les auteurs de l'étude ont constaté une absence totale de réaction chimique, contrairement à ce qui se passait lorsque ces vibrations étaient produites par des chenilles.

Ce résultat est-il extrapolable à d'autres espèces de plantes ? C'est probable. En effet, rappelons que Arabidopsis thaliana est la plante la plus étudiée par les scientifiques de par le monde (notamment du fait de son cycle de vie rapide). Par conséquent, si l'existence d'un tel mécanisme de défense a été détecté chez la plante la plus étudiée au monde par les scientifiques, il n'est pas interdit de penser que ce mécanisme se retrouve également chez d'autres végétaux.

Ce résultat vient à la suite d'autres travaux menés au cours de ces dernières années, également consacrés à la perception des vibrations par les plantes. L'une de ces études avait notamment suggéré que les plantes sont capables de répondre à des vibrations de faible amplitude produites par les plantes voisines, même lorsqu'il n'existe aucun contact chimique ou visuel entre les différentes plantes (se reporter notamment aux études "Love thy neighbor: facilitation through an alternative signaling modality in plants" et "Out of sight but not out of mind: alternative means of communication in plants").

Ces nouveaux travaux ont été publiés le 2 juillet 2014 dans la revue Oecologia, sous le titre "Plants respond to leaf vibrations caused by insect herbivore chewing" .


Par Julie Aram | jeudi 10 juillet 2014
le journal de science

[AbdRu]

Saviez-vous que les arbres communiquent entre eux ?

Les arbres repoussent leur ennemi, préviennent les arbres alentour, communiquent pour mûrir en même temps, et invitent les ennemis de leur ennemi à venir le manger ! Tout ça sous la forme de substances chimiques qui flottent près de nos nez sans qu'on s'en aperçoive !

Repousser l'ennemi :

Si un arbre voit ses feuilles mangées par un animal, ou bien si une chenille vient abîmer ses feuilles, il se défend. Les chercheurs ont prouvé que les végétaux disposent de plusieurs moyens pour les repousser.
Et vous allez voir, c'est extraordinaire !

1) Suite à une agression, le reste du feuillage de l'arbre produit en grande quantité de substances non comestibles pour l'herbivore, notamment le tanin.
Il devient donc indigeste pour l'ennemi.

Non non, la plante ne se contente pas de produire beaucoup de tanins.

2) Elle peut aussi produire de l'insecticide ou alors une substance qui stérilise les insectes !

3) Plus subtilement, certaines sécrètent des hormones identiques aux hormones de l'insecte pour perturber sa croissance !

Mais cela va même plus loin, la plante va prévenir ses camarades !
Il se trouve que les plantes de même espèce qui ne sont pas attaquées mais poussent à côté de la plante blessée répondent de la même manière que cette dernière !
Et oui ! Il existerait donc un mode de communication entre les arbres, l’arbre agressé avertissant l’arbre sain d'à côté !
Cette communication des plantes se fait par un gaz : l’éthylène.
Mais l'éthylène, c'est quoi ? C'est un gaz incolore, volatil, et même de densité assez proche de l'air.

Allez, quelques exemples concrets et quelques chiffres pour les matheux...
L’acacia, par exemple, suite à une agression, double la proportion de tanins dans ses feuilles dans les 15 minutes. Et les arbres aux alentours réagissent de même.
Le peuplier voit le taux en tanin de ses feuilles doubler dans les 50 heures qui suivent l’agression, pour revenir à la normale 100 heures plus tard. Cette même teneur en tanin augmente de 60 % chez les arbres non agressés.

Même les animaux le savent...
Ils ne broutent jamais longtemps les feuilles du même arbre ! Et vont plus loin comme s'ils avaient assimilé le piège des arbres.


D'ailleurs, les plantes communiquent également pour mûrir harmonieusement.
En effet, l’éthylène joue un rôle dans la maturation des fruits. Les pommes en train de mûrir diffusent ce gaz et hâtent le jaunissement de bananes vertes à proximité. D'ailleurs, les professionnels le savent bien : il faut cueillir les fruits mûrs au fur et à mesure pour éviter une diffusion d’éthylène qui ferait mûrir toute la récolte d'un coup !

Ah, et le must du must, c'est que les plantes sont capables d'appeler l'ennemi de leur ennemi pour le décimer !
Les plantes communiquent aussi chimiquement avec les insectes.
Elles peuvent envoyer des signaux chimiques pour attirer l'ennemi de l'insecte dont elle veut se débarrasser ! L'ennemi sera ravi de manger l'insecte en question. Là encore, les plantes à côté sont prévenues aussi.
Par exemple, lorsque les chenilles se nourrissent de maïs, de tabac et de coton, les plantes produisent des substances chimiques qui attirent les guêpes parasites. Mais attention, ces cris chimiques attirent seulement les guêpes qui pondent leurs oeufs dans le type de chenille qui infestent les plantes ! Rien n'est laissé au hasard ! Les plantes décrivent donc précisément par quel espèce elle est endommagée !

D'après le laboratoire de Moraes Consuelo :

(A) La chenille se nourrit sur un plant de tabac. La plante libère des signaux chimiques dans l'air. (B) Ces signaux convoquent une guêpe parasite qui préfère pondre ses œufs dans cette chenille. (C) La guêpe se bat avec la chenille, pond un œuf à l'intérieur. Lorsque l’œuf éclôt, la larve se nourrit de la chenille, et la tue.