Les plantes sont plus sensibles qu’elles n’y paraissent. Bien qu’ils restent au même endroit, ils surveillent et réagissent au monde qui les entoure; dans certains cas, ils se souviennent même des stress et des stimuli du passé. Ils sont également conscients de la communauté des plantes qui les entourent, et dans un nouvel article, publié dans PLOS ONE, une équipe de scientifiques montre comment les plantes surveillent les signaux souterrains et réagissent également aux stress que subissent leurs voisins. Comment les plantes réagissent-elles, se demandaient-elles, lorsqu’elles savent qu’une plante voisine a été touchée?
À un niveau très basique, les plantes partagent leurs énergies entre la croissance au-dessus du sol, pour récolter les ressources du soleil, et sous terre, pour récolter les ressources de la terre. Mais ils peuvent changer la façon dont ces ressources sont allouées en fonction de la situation dans laquelle elles se trouvent. Des recherches antérieures ont montré que lorsque les feuilles d’une plante entrent en contact avec une autre plante, elles allouent plus de ressources à la croissance au-dessus du sol qu’en dessous. Toutes les plantes déposent des racines, mais à quelle profondeur? Leur comportement peut changer si leur quartier est bondé.
Dans l’article de PLOS ONE, l’équipe s’est intéressée à la façon dont ce type de comportement dans une usine pouvait affecter le comportement des autres. « Parce que les plantes allouent plus de ressources au-dessus du sol, cela devrait changer le développement des systèmes racinaires et cela modifiera probablement également l’émission d’exsudats racinaires et la qualité des exsudats racinaires », explique l’auteur principal Velemir Ninkovic, maître de conférences à l’Université suédoise des sciences agricoles. Dans leurs expériences, Ninkovic et ses collègues ont examiné comment ces signaux souterrains ont changé la façon dont les plantes voisines poussent.
Pour commencer, ils ont stimulé certaines plantes, en touchant doucement les feuilles « de la base vers le haut… avec une brosse douce pour le visage en poils d’écureuil. »Ils ont ensuite laissé les plantes touchées pousser dans une solution hydroponique, qui capturerait également tous les signaux chimiques des racines des plantes.
En utilisant cette solution de croissance, les scientifiques ont testé les réactions d’autres plantes à tout signal émis par les racines des plantes touchées. Dans un test, ils ont installé des plantes intactes dans un tube en forme de Y, avec la solution de croissance des plantes touchées dans une branche et une nouvelle solution de croissance dans l’autre, donnant aux plantes un choix entre deux environnements différents pour leurs racines. Dans une autre expérience, ils ont testé les réactions des plantes à ces signaux en immergeant leurs racines dans la solution d’une plante précédemment touchée. Dans une troisième expérience, ils ont observé comment les plantes réagissaient lorsqu’elles étaient cultivées à côté d’une plante touchée.
Dans les trois expériences, les plantes ont modifié leur stratégie de croissance en réponse aux signaux racinaires des plantes touchées. Lorsqu’on leur a donné la possibilité de choisir, les plantes ont préféré la nouvelle solution à la solution appartenant aux plantes touchées. (Parfois, ils ont même changé de cap, loin de la solution touchée.) Lorsqu’ils réagissent au contact soudain avec la solution touchée, ils mettent plus de ressources dans la culture de leurs feuilles et de leurs tiges, au lieu de leurs racines. Lorsqu’ils ont été cultivés à côté des plantes touchées, ils ont grandi, augmentant ainsi leur production globale de biomasse.
Il est clair qu’un stress sur une plante — ce toucher léger — peut avoir un impact sur le comportement des plantes qui l’entourent. Dans l’article, les scientifiques écrivent qu’il reste encore du travail à faire pour comprendre les implications écologiques de ces résultats. On pourrait y penser comme des ragots: une plante avertit les autres qu’elle a été touchée et qu’il y a une concurrence dans sa direction. Mais Ninkovic dit qu’il a tendance à penser que la bonne analogie est d’écouter. « Les plantes ne voudraient probablement pas libérer d’indices que les plantes voisines peuvent détecter », dit-il. Il serait peut-être préférable de ne pas diffuser d’informations à des concurrents potentiels. Mais il y a un avantage à collecter des informations sur les voisins, de sorte que les plantes absorbent tous les signaux qui se présentent à elles.
Quand Ninkovic a commencé à travailler dans ce domaine, dit-il, il était sceptique quant à l’idée de communication plante-plante. Mais au cours des dernières années, un nombre croissant de preuves ont montré que les plantes accordent beaucoup plus d’attention, à leur manière particulière, au monde qui les entoure que nous ne l’avions jamais réalisé. Ninkovic s’intéresse maintenant à la compréhension de l’ensemble complexe de signaux auxquels les plantes sont exposées et à la manière dont les plantes les analysent: Quels signaux sont les plus importants et quand? Comment les plantes prennent-elles toutes les informations à leur disposition et modifient-elles leur comportement en conséquence? Le monde, même pour une plante, peut être un endroit compliqué à naviguer.