La mobilité des plantes

Pourquoi les plantes se tournent-elles vers la lumière ?

Une plante placée sur un appui de fenêtre se penche vers le jour, et il faut la tourner pour lui conserver sa forme.

C’est une adaptation automatique, que la plante réalise non en se courbant, comme nous le faisons, mais en poussant dans la direction voulue. Les mouvements d’une plante sont très différents de ceux des animaux, mais ils aboutissent au même résultat : changer la position du sujet.

Les mouvements des plantes sont déterminés par des substances chimiques internes. Quand un côté du végétal est à l’ombre, une hormone de croissance, appelée auxine (du latin augere, «faire croître»), se fixe sur ce côté ombragé et l’incite à se développer beaucoup plus rapidement. Il s’ensuit que la tige se courbe vers la lumière.

La réaction d’une plante à la lumière peut changer. Ainsi, le pédoncule de la fleur d’arachide a, au début, une réaction positive à la lumière (il se tourne vers le soleil), mais, dès que la fleur est pollinisée, la réaction s’inverse : le pédoncule s’enfonce alors de plusieurs centimètres dans le sol, et la cacahuète se développe sous terre. Il y a donc chez cette espèce un phototropisme d’abord positif, puis négatif.

Comme des estivants sur la plage, les tournesols se tournent pour suivre le soleil.

Qu’est-ce qui contrôle la croissance des plantes ?

Comme les animaux, les végétaux produisent des hormones chimiques qui, même à doses infimes, affectent leur croissance. Les plus connus de ces régulateurs sont les auxines, présentes dans tous les tissus végétaux et dont la production est régie par la lumière et d’autres facteurs. Elles circulent à travers la plante dans le phloème (tissu conducteur), comme les hormones animales dans le sang.

On utilise les auxines pour agir sur les plantes cultivées ; ainsi, une auxine de synthèse, le 2,4-D, est un herbicide efficace pour les pelouses envahies par pissenlits, pâquerettes et autres plantes en rosette. D’autres, en pulvérisations, servent à prévenir la chute précoce des fruits, à produire des fruits sans graines, à retarder la germination des pommes de terre et des oignons en stock.

L’utilisation de l’auxine remonte au début du xxe siècle. Parmi les autres hormones végétales, les gibérellines, abondantes dans les graines non mûres, favorisent l’enracinement des tiges et la germination des graines, et les dormines inhibent la croissance.

Pourquoi les racines fuient-elles la lumière ?

A la recherche d’eau, les racines plongent dans l’obscurité du sol, à la fois par réaction négative à la lumière et par réaction positive à la pesanteur.

En s’enfonçant, elles réagissent à la même hormone végétale qui provoque la courbure des tiges. L’hormone se fixe sur la face inférieure de leur extrémité où elle freine la croissance ; le dessus se développant plus vite, le bout de la racine s’enfonce.

Les fleurs bougent-elles aussi ?

Certaines fleurs sont si fortement attirées par le soleil qu’elles se tournent pour lui faire face du matin au soir. Le tournesol en est l’exemple le plus spectaculaire: si, dans un jardin, la rotation d’une fleur isolée passe inaperçue, elle est très remarquable dans un champ, où des milliers de têtes pivotent lentement pour suivre le mouvement apparent du soleil.

Les fleurs bougent aussi d’une autre façon. Chez certaines, aux couleurs vives, l’ouverture des pétales dans la journée est déclenchée par la lumière et la chaleur, et elles se referment à la tombée de la nuit.  D’autres fleurs, blanches, comme celles d’un cactus cereus et du jasmin — dont on extrait l’huile essentielle pour les parfums ne s’ouvrent que la nuit et comptent sur leur odeur pour attirer les insectes pollinisateurs.

Il y a des espèces qui s’ouvrent à des moments si prévisibles que certains jardins botaniques ont aménagé des horloges florales indiquant l’heure. Comme le mouvement des tournesols, l’ouverture et la fermeture des pétales est commandée par un phénomène de croissance: quand l’intérieur d’un pétale pousse plus vite que l’extérieur (fleur à épanouissement diurne), le pétale s’ouvre ; la nuit, c’est l’inverse.

Comment s’enroule une vrille ?

La vigne est une des plantes grimpantes dotées d’organes filiformes, qui s’enroulent étroitement autour d’un support (parmi les autres, on peut citer le pois et la clématite) ; ces vrilles ont pour fonction de rapprocher la plante d’un objet auquel elle peut s’accrocher.

Elles sont donc aussi, pour les végétaux, un moyen de changer de position.

La vrille s’enroule dès qu’elle entre en contact avec un support fixe et assure sa prise très vite : les vrilles d’un cyclanthera (plante de l’Amérique tropicale apparentée au concombre) commencent à se tordre 20 secondes après leur prise de contact et finissent leur premier tour en 4minutes. Il s’agit toujours du même mécanisme : du côté de la vrille qui touche le support, la croissance s’arrête presque entièrement, et de l’autre elle est 200 fois plus rapide que la normale.

Comment réagit une sensitive ?

Dans le monde végétal, les mouvements les plus rapides sont les réactions de certaines espèces au simple contact. Les folioles d’un mimosa, la sensitive, se replient en quelques secondes si on les touche (elles réagissent de même aux gouttes de pluie et au souffle du vent). Quand l’une d’elles se replie, une réaction en chaîne se propage dans toute la plante sous l’effet d’un activateur chimique, et les feuilles se rabattent les unes après les autres.

Pour se mouvoir les plantes ne disposent pas de tissu musculaire mais utilisent l’eau. A la base de chaque foliole de mimosa se trouve un petit sac appelé pulvinus (il en existe un aussi à la base de chaque feuille). Quand il se remplit d’eau, il se gonfle, et la foliole se redresse ; quand il se vide, sous l’effet d’un attouchement, la foliole s’affaisse.

Pourquoi les marantas font-ils leur «prière du soir»?

Le maranta, plante d’appartement, est une des espèces qui replient leurs feuilles comme des mains jointes, le soir. Le trèfle en est un autre exemple.

Ces attitudes de repos peuvent empêcher une déperdition de chaleur pendant la nuit, mais cette explication n’est pas entièrement satisfaisante. En revanche, certaines espèces laissent ployer leurs feuilles le jour pour réduire la surface d’évaporation quand la chaleur et la lumière solaire deviennent trop intenses. Parmi les autres espèces dont les feuilles changent de position selon qu’il fait jour ou nuit, on compte le haricot ct le lupin.

Qu’est-ce qui fait «sauter» les haricots du Mexique ?

Les mouvements convulsifs dont ils sont parfois animés viennent des cabrioles d’une chenille logée à l’intérieur. Un certain papillon de nuit pond ses œufs dans une fleur ou dans une jeune gousse, et les chenilles qui en sortent s’insinuent dans les haricots en développement.

En général, ce sont leurs contractions qui provoquent les tressautements des haricots. Devenues adultes, les chenilles tissent leur cocon dans les graines, se transforment en chrysalides, et, au bout de quelques semaines, les papillons sortent des haricots complètement vidés.

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