Les plantes peuvent "parler" entre elles et nous savons également quel type de communication elles échangent
Les plantes peuvent-elles "parler" ? Bien sûr que non, mais un groupe de chercheurs est parvenu à une avancée incroyable en observant en temps réel la manière dont elles communiquent entre elles pour se protéger mutuellement.
Réponses de défense envoyées entre plantes : l'étude innovante
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Les êtres humains, pour interagir avec leurs semblables, utilisent le langage verbal – bien que la communication non verbale existe également – tandis que dans le règne animal, chaque espèce utilise différentes techniques pour interagir, allant des sons aux cris ayant un sens précis. Et en ce qui concerne les plantes ? Ces êtres vivants peuvent-ils aussi "dialoguer" entre eux ? La réponse est oui, et c'est l'équipe de recherche dirigée par Masatsugu Toyota, biologiste moléculaire à l'Université de Saitama, Japon, en collaboration avec les doctorants Yuri Aratani et Takuya Uemura, qui l'a approfondie.
Les auteurs de l'étude ont mis en lumière un aspect révolutionnaire de la communication entre les plantes, grâce à des vidéos en temps réel montrant comment elles développent des réponses de défense à l'égard de leurs voisines. En particulier, les scientifiques ont observé comment les plantes intactes réagissent aux COV, c'est-à-dire aux composés organiques volatils, émis par les plantes voisines qui sont endommagées ou attaquées par des parasites. "Les plantes perçoivent les COV émis par les plantes voisines endommagées mécaniquement ou par les herbivores et induisent diverses réponses de défense. Cette communication entre les individus protège les plantes contre les menaces environnementales. Cependant, les dynamiques spatio-temporelles de la transduction sensorielle des COV chez les plantes restent largement inconnues", peut-on lire dans l'étude.
Communication aérienne entre plantes et fluorescence : l'expérience
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Pour mener à bien l'étude, les chercheurs ont relié une pompe à air à un conteneur contenant des feuilles et des chenilles, tandis que dans un autre récipient, une plante appartenant à la famille de la moutarde, l'Arabidopsis thaliana, a été placée. Cette dernière a été génétiquement modifiée pour émettre une fluorescence verte brillante lorsqu'elle détecte des ions calcium (Ca2+), des messagers intracellulaires représentant des signaux de stress. Les chercheurs ont utilisé un microscope à fluorescence pour observer les "messages" émis par les plantes saines après avoir reçu les COV émis par les feuilles endommagées par les chenilles.
"Nous avons mis en place un dispositif pour pomper les COV émis par les plantes nourries par les chenilles sur des plantes non endommagées à proximité, combiné avec un système d'imagerie fluorescente en temps réel, en milieu naturel", explique Toyota. "En plus des attaques d'insectes, les COV émis par les feuilles brisées manuellement ont déclenché des signaux de Ca2+ dans les plantes non endommagées à proximité". Les COV capables d'activer des signaux de Ca2+ dans les plantes ont été identifiés par l'équipe comme le (Z)-3-hexénal (Z-3-HAL) et le (E)-2-hexénal (E-2-HAL), des substances chimiques volatiles à l'odeur herbacée émise par les plantes endommagées. La plante de moutarde exposée a ainsi réagi en régulant excessivement les gènes liés à la défense, émettant la fluorescence.
Cette recherche s'inspire des premières études sur la communication des plantes datant de 1983, qui ont suscité un grand intérêt parmi les scientifiques, observant ensuite la communication aérienne entre trente espèces différentes de plantes. Grâce à cette expérience, les auteurs ont réussi à décrire "l'histoire complexe de quand, où et comment les plantes réagissent aux 'messages d'avertissement' transmis par voie aérienne par leurs voisins menacés". En fin de compte, l'étude détaille la communication complexe de la flore et les messages de "solidarité" que les plantes sont capables d'échanger, garantissant ainsi leur survie mutuelle. Mais comment ces organismes végétaux interagissent-ils concrètement ?
Voici comment les plantes interagissent entre elles
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Si les humains utilisent la parole, les outils employés par les plantes pour communiquer sont donc des signaux chimiques. Le type de COV émis et détecté correspond à un message spécifique que chaque plante est capable d'interpréter, mettant en place une stratégie de défense pour contrer une attaque potentielle imminente. De plus, les COV attirent également les prédateurs des parasites, lançant ainsi un véritable SOS dans l'environnement environnant.
Un autre moyen utilisé par les plantes pour communiquer concerne les signaux électriques, qui agissent de manière similaire au système nerveux du règne animal : lorsque qu'un organisme végétal souffre, il envoie des impulsions électriques qui se propagent en son sein, modifiant son apparence. Par exemple, en cas de sécheresse, les stomates des organes aériens pourraient se fermer pour préserver l'eau. De plus, au niveau souterrain, une communication complexe se produit également à travers les racines, grâce à des réseaux fongiques qui mettent en relation les racines de différentes plantes, leur permettant ainsi d'échanger des nutriments et des messages sur leur état de santé mutuel.
"Cette éthérée toile de communication, cachée à notre vue, joue un rôle crucial dans la sauvegarde précoce des installations voisines contre les menaces imminentes", a déclaré Toyota, invitant chacun à traiter la nature avec respect : "Les plantes peuvent percevoir une variété de stimuli dans leur environnement. Elles peuvent sentir, ressentir le toucher et communiquer entre elles. Il n'y a pas de frontière entre les animaux et les plantes. Je veux vraiment que tout le monde, en particulier les enfants, comprennent que les plantes sont très sensibles. S'il vous plaît, soyez gentils avec toutes les plantes." Êtes-vous d'accord ?
