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En vidéo : les plantes reconnaissent leurs frères et soeurs !

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Les plantes n'ont pas d'organe de communication, et pourtant, elles peuvent reconnaître leurs semblables et les concurrents ! Les chercheurs de l'Université du Delaware ont découvert comment elles procèdent. Le secret était underground.

Compétition racinaire entre deux espèces végétales différentes : leurs racines se croisent pour tenter de s'accaparer les ressources du concurrent. © Université du Delaware

Il était déjà établi que certaines plantes pouvaient communiquer entre elles. C'est le cas des acacias qui libèrent dans les airs de l’éthylène lorsqu'ils sont attaqués par des herbivores. Leurs congénères sont ainsi prévenus et peuvent se protéger en fabriquant de grandes quantités de tanins, amères et répulsifs.

En 2007, des chercheurs de l'Université McMaster (Ontario) avaient remarqué que la roquette de mer (Cakile edentula) se méfiait des étrangers et reconnaissait, en quelque sorte, sa famille  : au lieu d'entrer en concurrence entre elles, les roquettes de mer apparentées vivent en bon voisinage. Harsh Bais, des Sciences des Plantes et du Sol de l'Université du Delaware, s'est donc lancé dans des expérimentations sur l'arabette des dames (Arabidopsis thaliana) et a découvert la clef de ce phénomène : les plantes reconnaissent les exsudats racinaires de leurs parentes.

Les vidéos suivantes montrent les effets de cette reconnaissance sur la croissance racinaire :

Croissance racinaire de plantes de « familles » différentes : les racines ont une forte croissance et s’entrelacent pour s’attribuer les nutriments du concurrent. © Andrea Boyle, Bureau de la Communication et du Markéting – Université du Delaware
Croissance racinaire de plantes « sœurs » : chaque plante respecte les ressources de l‘autre. © Andrea Boyle, Bureau de la Communication et du Markéting – Université du Delaware

Les plantes ne lavent pas leur linge sale en famille

L'analyse journalière de 3.000 plantes par la doctorante Meredith Biedrzycki a permis cette découverte. Plusieurs séries de plants ont été exposés à des liquides contenant des exsudats de plants-frères, de plants étrangers ou leurs propres exsudats. D'autres ont été exposés à un inhibiteur des sécrétions racinaires, l'orthovanadate de sodium. Ces expériences ont montré que la croissance racinaire était accrue uniquement en présence d'exsudat étranger, sauf en cas d'inhibition.

A l'échelle des plantes, les plantations de pousses sœurs sont plus productives car les plantes ne souffrent ni des efforts investis dans la compétition, ni de l'inhibition latérale des parties aériennes. Les ressources en nutriments et en lumière sont alors mieux optimisées.

Cette découverte pourrait avoir des implications sur l'agriculture et même le jardinage. Dans quelle mesure cette bonne entente affecte la croissance des plantes en monoculture, la sensibilité aux pathogènes et les mécanismes de survie sans compétition ? Autant de questions à résoudre et de conséquences à étudier pour, peut-être, améliorer la résistance et la croissance des cultures et des plantations.

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