Les plantes, selon Jack C Schultz, « ne sont que des animaux très lents ».
Il ne s’agit pas d’un malentendu sur la biologie fondamentale. Schultz est professeur à la Division des sciences végétales de l’Université du Missouri en Colombie et a passé quatre décennies à étudier les interactions entre les plantes et les insectes. Il connaît ses affaires.
Au lieu de cela, il fait valoir les perceptions courantes de nos cousins feuillus, qui, selon lui, sont trop souvent rejetées comme faisant partie des meubles. Les plantes se battent pour leur territoire, recherchent de la nourriture, échappent aux prédateurs et piègent leurs proies. Ils sont aussi vivants que n’importe quel animal et – comme les animaux – ils ont un comportement.
« Pour voir cela, il vous suffit de faire un film rapide sur une plante en croissance – alors elle se comportera comme un animal, »se réjouit Olivier Hamant, phytologue à l’Université de Lyon, France. En effet, une caméra time-lapse révèle le monde extraterrestre du comportement des plantes dans toute sa splendeur, comme peut en témoigner quiconque a vu la célèbre séquence boisée de la série Life de David Attenborough.
Ces plantes bougent avec « Pour répondre correctement, les plantes ont également besoin de dispositifs de détection sophistiqués adaptés à des conditions variables », explique Schultz.
Alors, qu’est-ce que le sens des plantes? Eh bien , si vous croyez Daniel Chamovitz de l’Université de Tel Aviv en Israël, ce n’est pas si différent du nôtre que vous pourriez vous y attendre.
Quand Chamovitz a décidé d’écrire son livre de 2012 What a Plant Knows – dans lequel il explore la façon dont les plantes vivent le monde grâce à la recherche scientifique la plus rigoureuse et la plus à jour – il l’a fait avec une certaine appréhension.
« J’étais incroyablement méfiant quant à la réponse, » il dit.
Une symphonie de Beethoven a peu d’importance pour une plante, mais l’approche d’un affamé caterpillar est une autre histoire
Son inquiétude n’était pas sans fondement. Les descriptions dans son livre des plantes qui voient, sentent, ressentent et, en fait, savent, ont des échos de La vie secrète des plantes, un livre populaire publié en 1973 qui a fait appel à une génération élevée sur le pouvoir des fleurs, mais contenait peu de faits. .
L’affirmation la plus durable du livre précédent est peut-être l’idée complètement discréditée que les plantes répondent positivement au son de la musique classique.
Mais l’étude de la perception des plantes est venue un long chemin depuis les années 1970, et ces dernières années, il y a eu une augmentation de la recherche sur les sens des plantes. La motivation de ce travail n’a pas été simplement de démontrer que « les plantes ont aussi des sentiments », mais plutôt de se demander pourquoi, et comment , une plante sent son environnement.
Entrez Heidi Appel et Rex Cocroft, collègues de Schultz au Missouri qui recherchent la vérité sur l’audition des plantes.
« La principale contribution de notre travail a été de fournir une raison pour laquelle les plantes sont affectées par le son », déclare Appel. A Beetho La symphonie a peu d’importance pour une plante, mais l’approche d’une chenille affamée est une autre histoire.
Dans leurs expériences, Appel et Cocroft ont découvert que les enregistrements des bruits de grignotage produits par les chenilles provoquaient l’inondation des plantes. feuilles avec des défenses chimiques conçues pour éloigner les attaquants. «Nous avons montré que les plantes répondaient à un« son »écologiquement pertinent par une réponse écologiquement pertinente», déclare Cocroft.
Nous avons des nez et des oreilles, mais qu’est-ce qu’une plante a?
La pertinence écologique est essentielle. Consuelo De Moraes de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich, avec des collaborateurs, a montré qu’en plus d’être capables d’entendre les insectes s’approcher, certaines plantes peuvent soit les sentir, soit sentir les signaux volatils émis par les plantes voisines en réponse à eux. .
De manière plus inquiétante, en 2006, elle a démontré comment une plante parasite connue sous le nom de cuscute renifle un hôte potentiel. La vigne cuscute se tortille ensuite dans les airs, avant de s’enrouler autour de l’hôte malchanceux et d’extraire ses nutriments.
Conceptuellement, il n’y a rien qui distingue beaucoup ces plantes de nous. Ils sentent ou entendent quelque chose et agissent en conséquence, tout comme nous.
Mais, bien sûr, il y a une différence importante. «Nous ne savons pas vraiment à quel point les mécanismes de perception des odeurs chez les plantes et les animaux sont similaires, car nous ne savons pas grand-chose de ces mécanismes dans les plantes», déclare De Moraes.
Nous avons des nez et des oreilles , mais qu’est-ce qu’une plante a?
Le manque de centres évidents d’entrée sensorielle rend plus difficile la compréhension des sens de la plante. Ce n’est pas toujours le cas – les photorécepteurs que les plantes utilisent pour «voir», par exemple, sont assez bien étudiés – mais c’est certainement un domaine qui mérite d’être approfondi.
Pour leur part, Appel et Cocroft espère retrouver la ou les parties d’une plante qui réagissent au son.
Les chercheurs ont commencé à trouver des modèles répétitifs qui suggèrent des parallèles profonds avec les animaux
Les candidats probables sont des protéines mécanorécepteurs présentes dans toutes les cellules végétales. Ceux-ci convertissent les micro-déformations du type que les ondes sonores peuvent générer lorsqu’elles balayent un objet en signaux électriques ou chimiques.
Ils testent pour voir si les plantes avec des mécanorécepteurs défectueux peuvent encore répondre au bruit des insectes. Pour une plante, il semble qu’il n’y ait pas besoin de quelque chose d’aussi encombrant qu’une oreille.
Une autre capacité que nous partageons avec les plantes est la proprioception: le «sixième sens» qui permet (à certains d’entre nous) de toucher tapez, jonglez et sachez généralement où se trouvent divers morceaux de notre corps dans l’espace.
Parce que c’est un sens qui n’est pas intrinsèquement lié à un organe chez les animaux, mais qui repose plutôt sur une boucle de rétroaction entre les mécanorécepteurs dans les muscles et le cerveau, la comparaison avec les plantes est plus nette. Bien que les détails moléculaires soient un peu différents, les plantes ont également des mécanorécepteurs qui détectent les changements dans leur environnement et réagissent en conséquence.
«L’idée générale est la même», déclare Hamant, qui a co-écrit une revue de 2016 sur recherche de proprioception. « Jusqu’à présent, ce que nous savons, c’est que dans les plantes, il s’agit davantage de microtubules, répondant à l’étirement et à la déformation mécanique. »
En fait, une étude publiée en 2015 semble montrer des similitudes qui vont encore plus loin , suggérant un rôle de l’actine – un composant clé du tissu musculaire – dans la proprioception végétale. « Ceci est moins étayé », dit Hamant, « mais il y a eu des preuves que les fibres d’actine dans les tissus sont impliquées; presque comme du muscle. »
Ces résultats ne sont pas uniques. Au fur et à mesure que la recherche sur les sens des plantes progressait, les chercheurs ont commencé à trouver des modèles répétitifs qui suggèrent des parallèles profonds avec les animaux.
Aujourd’hui, des chercheurs en plantes étudient ce genre de tradition. zones non végétales comme mémoire, apprentissage et résolution de problèmes
En 2014, une équipe de l’Université de Lausanne en Suisse a montré que lorsqu’une chenille attaque un Plante d’Arabidopsis, elle déclenche une vague d’activité électrique. La présence d’une signalisation électrique dans les plantes n’est pas une idée nouvelle – le physiologiste John Burdon-Sanderson l’a proposée comme mécanisme d’action du piège à mouches de Vénus dès 1874 – mais ce qui est surprenant, c’est le rôle joué par des molécules appelées récepteurs de glutamate. / p>
Le glutamate est le neurotransmetteur le plus important de notre système nerveux central, et il joue exactement le même rôle chez les plantes, sauf avec une différence cruciale: les plantes n’ont pas de système nerveux.
« Moléculaire la biologie et la génomique nous disent que les plantes et les animaux sont composés d’un ensemble étonnamment limité de « blocs de construction » moléculaires qui se ressemblent beaucoup « , explique Fatima Cvrčková, chercheuse à l’Université Charles de Prague, en République tchèque. La communication électrique a évolué de deux manières distinctes, utilisant à chaque fois un ensemble de blocs de construction qui précède vraisemblablement la séparation entre les animaux et les plantes il y a environ 1,5 milliard d’années.
« L’évolution a conduit à un certain nombre de mécanismes potentiels de communication, et bien que vous puissiez y parvenir de différentes manières, le point final est toujours le même », dit Chamovitz.
La prise de conscience que de telles similitudes existent et que les plantes ont une bien plus grande capacité sentir leur monde que les apparences ne le suggèrent, a conduit à des affirmations remarquables sur «l’intelligence des plantes», et même engendré une nouvelle discipline. La signalisation électrique dans les plantes a été l’un des facteurs clés de la naissance de la «neurobiologie végétale» (un terme utilisé malgré le manque de neurones dans les plantes), et aujourd’hui, des chercheurs en plantes étudient des domaines traditionnellement non végétaux tels que la mémoire, l’apprentissage et les problèmes. -solving.
Malgré le manque d’yeux, les plantes comme Arabidopsis possèdent au moins 11 types de photorécepteurs, comparés à nos quatre misérables
Cette façon de penser a même conduit les législateurs suisses à établir des directives destinées à protéger « la dignité des plantes » – quoi que cela signifie.
Et alors que beaucoup considèrent des termes comme «intelligence végétale» et «neurobiologie végétale» comme métaphoriques, ils ont encore fait l’objet de nombreuses critiques, notamment de la part de Chamovitz. «Est-ce que je pense que les plantes sont intelligentes? Je pense que les plantes sont complexes», dit-il. La complexité, dit-il, ne doit pas être confondue avec l’intelligence.
Donc, s’il est utile de décrire les plantes en termes anthropomorphiques pour communiquer des idées, il y a des limites. Le danger est que nous finissions par considérer les plantes comme des versions inférieures des animaux, ce qui passe complètement à côté.
«Nous, les spécialistes des plantes, sommes heureux de parler des similitudes et des différences entre les modes de vie des plantes et des animaux lors de la présentation des résultats de recherche sur les plantes auprès du grand public », déclare Cvrčková.Cependant, elle pense que se fier aux métaphores animales pour décrire les plantes pose des problèmes.
« Vous voulez éviter, à moins que vous ne soyez intéressé par un débat (généralement futile) sur la capacité d’une carotte à ressentir de la douleur. quand vous mordez dedans. «
Les plantes sont parfaitement adaptées pour faire exactement ce qu’elles doivent faire. Elles peuvent manquer de système nerveux, de cerveau et d’autres caractéristiques que nous associons à la complexité, mais elles excellent dans d’autres domaines .
Nous ressemblons plus à des plantes que nous ne voudrions le penser
Par exemple, malgré le manque d’yeux, des plantes comme Arabidopsis possèdent au moins 11 types de photorécepteurs, comparé à nos quatre misérables. Cela signifie que, d’une certaine manière, leur vision est plus complexe que la nôtre. Les plantes ont des priorités différentes, et leur sensoriel comme le souligne Chamovitz dans son livre: «la lumière pour une plante est bien plus qu’un signal; la lumière est la nourriture. «
Ainsi, alors que les plantes font face à de nombreux défis que les animaux, leurs exigences sensorielles sont également façonnées par les choses qui les distinguent. » L’enracinement des plantes – le fait qu’elles ne bougent pas – signifie qu’ils doivent en fait être beaucoup plus conscients de leur environnement que vous ou moi », dit Chamovitz.
Pour apprécier pleinement la façon dont les plantes perçoivent le monde, il est important que les scientifiques et le grand public les apprécient pour ce qu’elles sont.
«Le danger pour les gens des plantes est que si nous continuons à comparer avec les animaux, nous pourrions manquer la valeur des plantes», dit Hamant.
«Je voudrais voir les plantes plus reconnues comme les êtres vivants étonnants, intéressants et exotiques qu’elles sont », reconnaît Cvrčková,« et moins comme une simple source de nutrition humaine et de biocarburants. «Une telle attitude profitera à tous. La génétique, l’électrophysiologie et la découverte des transposons sont juste quelques exemples de domaines qui ont commencé par la recherche sur les plantes, et ils ont tous prouvé revo Lutionnaire pour la biologie dans son ensemble.
À l’inverse, la prise de conscience que nous avons des points communs avec les plantes pourrait être une opportunité d’accepter que nous ressemblons plus à des plantes que nous ne voudrions le penser, tout comme les plantes ressemblent davantage à des animaux que nous ne le supposons habituellement.
«Peut-être sommes-nous plus mécanistes que nous ne le pensons», conclut Chamovitz. Pour lui, les similitudes devraient nous alerter sur la « complexité surprenante des plantes, et sur les facteurs communs qui relient toute vie sur Terre.
» On pourra alors commencer à apprécier l’unité de la biologie. «
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