Dans les innombrables interactions entre insectes et plantes, ces dernières occupent le plus souvent un rôle passif. Leurs contributions se limitent essentiellement à attirer l’animal par les couleurs chatoyantes et les parfums suaves de leurs fleurs et à se laisser ponctionner quelques nectars sucrés.
En revanche, lorsqu’un végétal décide de prendre une part plus dynamique dans ses relations, le résultat peut être foudroyant… et mortel. Très connue et étudiée dans la grande famille des plantes carnivores, la dionée attrape-mouche (Dionaea muscipula) n’avait pourtant pas livré tous ses secrets. L’un des derniers à avoir résisté aux investigations scientifiques vient de se voir dévoilé par une équipe de l’Université Aix-Marseille dans les pages de la revue Science.
Un mécanisme ultra-rapide pour un végétal
A la base, une interrogation : quel mécanisme physiologique pouvait permettre à deux membranes végétales de se refermer aussi vite sur la proie ? Car, il suffit qu’une mouche ou une araignée vienne à s’aventurer sur le lobe intérieur de la dionée et en effleure les cils tactiles qui le tapissent pour que le piège se déclenche. Snap ! L’une des premières théories avait suspecté la circulation d’eau d’en être responsable.
Mais le transport membranaire permettant le passage de fluides d’un compartiment cellulaire à un autre n’est pas un processus assez rapide. Preuve en est que Jeongeun Ryu, Yoël Forterre et leurs collègues ont mesuré la vitesse à laquelle l’eau peut diffuser de l’intérieur vers l’extérieur d’un lobe de la plante. Résultat : 30 secondes, ce qui disqualifie d’emblée l’implication d’un tel mécanisme dans la fermeture éclair.
L’élasticité des parois, l’efficacité du piège
Muni d’un nanoidenteur ultra-sensible, un outil permettant d’évaluer la dureté d’un matériau, l’équipe a ensuite mesuré l’élasticité des membranes de la dionée. Ils ont alors noté que lorsque le processus de fermeture est enclenché, les parois cellulaires des faces externes se ramollissent dans la seconde. Cela provoque une inversion de la courbure des deux lobes, passant de convexe à concave. Le piège est armé. Puis, en moins d’un cinquième de seconde, toute l’énergie cinétique emmagasinée se libère, à la fois dans les parois cellulaires internes et externes des deux lobes, et la mâchoire végétale de se refermer brutalement sur sa proie.
La dionée ne détient pas le record des processus végétaux les plus rapides, la palme allant sans contestation possible à des plantes-catapultes comme les Catasetum ou les Stylidium capables d’expulser en trois microsecondes leurs pollens sur un visiteur. Toutefois, la plante carnivore détient celui des parois végétales dont l’élasticité peut varier le plus rapidement. Ce qui pourrait constituer une voie de recherche intéressante pour des bio-matériaux équipant des robots souples.
Source:
www.sciencesetavenir.fr
