Pourquoi les arbres et les plantes se tiennent droit ?

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Pourquoi les plantes et les arbres restent debout et droit ? Quatre chercheurs ont publié un article dans la revue PNAS. Une avancée pour les forestiers et pour la lutte contre la verse.

Renaud Bastien, Tomas Bohr, Bruno Moulia, Stéphane Douady, INRA Clermont-Theix et CNRS-Univeristé Paris Diderot, viennent de publier un article dans la revue américaine des PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of United States of America) un article sur la capacité des végétaux, arbres et plantes à garder un port droit. De quoi s’agit-il ? Il tombe sous le sens commun, sans y penser, qu’en poussant, arbres et plantes ont tendance à pousser droit quand elles croissent.

À l’exception des curieuses plantes carnivores, la pensée humaine a très longtemps avancé que la différence majeure entre animaux et végétaux tenait au fait que les plantes n’avaient aucun sens de la motricité. Les bons pères Charles et Francis Darwin, ont mis à mal cette idée, quand ils ont démontré par leurs travaux la puissance des mouvements de croissance des plantes.

Orientés vers la lumière

Ces mouvements orientés vers la lumière et le ciel ont reçu le nom de tropisme, et le mouvement de redressement d’orientation des plantes selon la gravité a reçu le nom de gravi tropisme. C’est d’ailleurs, grâce à la présence de la gravité, que les germinations sortent de terre, que les plantes poussent vers le haut, que les arbres lancent leurs cimes vers le ciel. Mais la gravité n’est pour rien dans le fait que si on incline une tige à sa base, elle a tendance naturellement à se redresser.

L’intérêt de la recherche est d’avoir montré, par l’expérience que, pour conserver leur port érigé les plantes doivent en permanence réagir activement aux perturbations liées à l’augmentation de leur masse, ou aux variations de leur ancrage dans le sol, en cas de verse, de terrain en pente, etc.

Modèle mathématique

Les chercheurs ont ainsi montré que les plantes ont leur propre perception continue de la courbure de leur tige et sont capables en permanence de rectifier leur trajectoire de croissance. De la même manière, en somme, que les animaux et les humains, ont le sens de leur mouvement et de leur stature. Fort de cette découverte, ils ont proposé et validé un modèle mathématique universel reproduisant le contrôle complet des mouvements de redressement de 11 plantes à fleurs terrestres et sur des organes allant de la germination du blé à des troncs de peupliers.

On peut dire simplement que ce modèle mathématique explicite le caractère de contrôle de la dynamique du mouvement et de la forme finale de la plante par un ratio entre la sensibilité de la plante à la gravité et à sa sensibilité propre à la rectitude. Ce ratio doit être ajusté à la taille de la plante. Les chercheurs ont adjoint à ce modèle mathématique une méthode de caractérisation rapide sans contact avec la plante, par une analyse d’images.

Amélioration génétique

Les résultats fournissent de nouveaux concepts et outils pour l’amélioration génétique des cultures à être plus résistantes aux phénomènes de verse, à donner la possibilité aux sylviculteurs à produire des fûts rectilignes et des bois de bonne qualité. Enfin ils aideront les chercheurs à mieux prédire les conséquences des changements climatiques qui vont se traduire également par une modification du régime des vents.

François LEMARCHAND.

Contacts : Bruno Moulia : bruno.moulia@clermont.inra.fr. Stéphane Douady : stephane.douady@univ-paris-diderot-fr.

Source : http://www.ouest-france.fr/actu/AgricultureDet_-Pourquoi-les-arbres-et-les-plantes-se-tiennent-droit-_3640-2142920_actu.Htm

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