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La perception des plantes pour se maintenir à la verticale
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La perception des plantes pour se maintenir à la verticale

Contrairement à ce qui se passe chez l'Homme, les plantes réussissent à percevoir leur inclinaison par rapport à la gravité sans se laisser perturber par l'intensité des forces liées aux poids et accélérations. Dans une étude qui vient de paraître dans Scientific Reports, des chercheurs de l'Inra, du CNRS et de l'Université Blaise Pascal démontrent que si les plantes oscillent fortement dans le vent, elles ne confondent pas ce balancement avec une perte de verticalité. Ces travaux laissent entrevoir des applications prometteuses tant dans les domaines de l'agronomie que du biomimétisme avec la conception par exemple de capteurs de position miniaturisés.

Nous partageons avec la plupart des plantes la station debout, verticale. On sait depuis longtemps que nous contrôlons la verticalité de notre posture grâce à une perception de la gravité au sein de notre oreille interne, en particulier au niveau du système otolithique, un ensemble de petits « cailloux » pris dans un gel et reposant sur des cils mécanosensibles.

Les plantes elles aussi possèdent un système de perception de leur orientation par rapport à la verticale, mais il est miniaturisé. Il s'agit d'un tas de petits grains d'amidons appelés statolithes qui sédimentent au sein de cellules spécialisées appelée statocytes et distribuées tout au long des tiges des plantes (voir illustration). Toutefois, une différence a attiré l'attention des scientifiques : si nous sommes secoués ou lorsque nous sommes soumis dans un manège à une accélération centrifuge, nous perdons le sens de la verticalité. En effet, nous savons depuis Einstein qu'un observateur local (un organisme, une cellule) ne peut distinguer les forces gravitationnelles des forces inertielles liées à des accélérations, comme par exemple celles induites par des secousses ou encore par la force centrifuge. Et notre oreille interne est très sensible à l'intensité de ces forces.

Or, les plantes sont très souvent agitées par le vent, sans pour autant perdre le sens de la verticale. Comment font-elles pour ne pas - comme nous - avoir « la tête qui tourne » ? C'est la question que s'est posé un groupe de chercheurs associant des mécanobiologistes de l'Inra et de l'Université Blaise Pascal et des physiciens du CNRS. Ils ont réalisé un « manège à plantes » en disposant une chambre de culture de plantes sur une centrifugeuse à deux axes de rotations, similaire à celles utilisées pour entraîner les astronautes, et suivi de manière précise les mouvements de redressement des plantes. 
En analysant plusieurs centaines de plantes appartenant à 4 espèces représentatives des grands types de plantes à fleurs cultivées (le blé, la lentille, le tournesol et l'arabette des dames), ils ont montré qu'à la différence de notre oreille interne, les plantes sont capable de percevoir leur inclinaison par rapport à la gravité sans être affectées par l'intensité des forces gravitationnelles ou inertielles quelles subissent. Les plantes peuvent ainsi osciller fortement dans le vent sans confondre ce balancement avec une perte durable de verticalité. Ce dispositif expérimental est désormais combiné à un microscope afin de pouvoir suivre en temps réel les mouvements des statolithes dans les cellules et décrypter les phénomènes cellulaires et moléculaires qui permettent aux plantes ce « tour de force » perceptif.

Ces dernières années, les chercheurs ont révélé que les plantes partageaient avec nous le contrôle postural en combinant sens de la verticalité et aussi celui de la configuration de leur corps via le sens de la proprioception. On sait maintenant qu'elles peuvent connaître la verticalité même lorsqu'elles sont chahutées. Ces résultats inédits débouchent sur deux types d'applications. La première, agronomique, devrait permettre d'améliorer la capacité des plantes à se redresser après qu'une tempête les ait versées, un problème source de près de 10% de perte de rendement sur les céréales au niveau mondial. La deuxième application est biomimétique : en s'inspirant des cellules statocytes des plantes, on doit pouvoir concevoir des capteurs de positions miniaturisés plus performants.



Source : CNRS
Crédit : H Chauvet ,O Pouliquen, Y Forterre, V Legué, B Moulia 

Schéma du dispositif expérimental utilisé dans l’étude : les plantes sont disposées dans une chambre de culture (60x16x3 cm) montée sur une centrifugeuse avec 2 axes de rotation sur laquelle un appareil photo est monté afin de filmer précisément le mouvement de redressement des plantes. La rotation de la centrifugeuse autour de l’axe vertical permet d’obtenir différents niveaux d’accélération et de force centrifuge, alors que la rotation tête-bêche lente des plantes permet de compenser plus ou moins la perception par les statocytes de la gravité terrestre (effet clinostat). Enfin l’inclinaison de chaque plante peut être ajustée. 

La perception des plantes pour se maintenir à la verticale Actualités

La perception des plantes pour se maintenir à la verticale

Contrairement à ce qui se passe chez l'Homme, les plantes réussissent à percevoir leur inclinaison par rapport à la gravité sans se laisser perturber par l'intensité des forces liées aux poids et accélérations. Dans une étude qui vient de paraître dans Scientific Reports, des chercheurs de l'Inra, du CNRS et de l'Université Blaise Pascal démontrent que si les plantes oscillent fortement dans le vent, elles ne confondent pas ce balancement avec une perte de verticalité. Ces travaux laissent entrevoir des applications prometteuses tant dans les domaines de l'agronomie que du biomimétisme avec la conception par exemple de capteurs de position miniaturisés.

Nous partageons avec la plupart des plantes la station debout, verticale. On sait depuis longtemps que nous contrôlons la verticalité de notre posture grâce à une perception de la gravité au sein de notre oreille interne, en particulier au niveau du système otolithique, un ensemble de petits « cailloux » pris dans un gel et reposant sur des cils mécanosensibles.

Les plantes elles aussi possèdent un système de perception de leur orientation par rapport à la verticale, mais il est miniaturisé. Il s'agit d'un tas de petits grains d'amidons appelés statolithes qui sédimentent au sein de cellules spécialisées appelée statocytes et distribuées tout au long des tiges des plantes (voir illustration). Toutefois, une différence a attiré l'attention des scientifiques : si nous sommes secoués ou lorsque nous sommes soumis dans un manège à une accélération centrifuge, nous perdons le sens de la verticalité. En effet, nous savons depuis Einstein qu'un observateur local (un organisme, une cellule) ne peut distinguer les forces gravitationnelles des forces inertielles liées à des accélérations, comme par exemple celles induites par des secousses ou encore par la force centrifuge. Et notre oreille interne est très sensible à l'intensité de ces forces.

Or, les plantes sont très souvent agitées par le vent, sans pour autant perdre le sens de la verticale. Comment font-elles pour ne pas - comme nous - avoir « la tête qui tourne » ? C'est la question que s'est posé un groupe de chercheurs associant des mécanobiologistes de l'Inra et de l'Université Blaise Pascal et des physiciens du CNRS. Ils ont réalisé un « manège à plantes » en disposant une chambre de culture de plantes sur une centrifugeuse à deux axes de rotations, similaire à celles utilisées pour entraîner les astronautes, et suivi de manière précise les mouvements de redressement des plantes. 
En analysant plusieurs centaines de plantes appartenant à 4 espèces représentatives des grands types de plantes à fleurs cultivées (le blé, la lentille, le tournesol et l'arabette des dames), ils ont montré qu'à la différence de notre oreille interne, les plantes sont capable de percevoir leur inclinaison par rapport à la gravité sans être affectées par l'intensité des forces gravitationnelles ou inertielles quelles subissent. Les plantes peuvent ainsi osciller fortement dans le vent sans confondre ce balancement avec une perte durable de verticalité. Ce dispositif expérimental est désormais combiné à un microscope afin de pouvoir suivre en temps réel les mouvements des statolithes dans les cellules et décrypter les phénomènes cellulaires et moléculaires qui permettent aux plantes ce « tour de force » perceptif.

Ces dernières années, les chercheurs ont révélé que les plantes partageaient avec nous le contrôle postural en combinant sens de la verticalité et aussi celui de la configuration de leur corps via le sens de la proprioception. On sait maintenant qu'elles peuvent connaître la verticalité même lorsqu'elles sont chahutées. Ces résultats inédits débouchent sur deux types d'applications. La première, agronomique, devrait permettre d'améliorer la capacité des plantes à se redresser après qu'une tempête les ait versées, un problème source de près de 10% de perte de rendement sur les céréales au niveau mondial. La deuxième application est biomimétique : en s'inspirant des cellules statocytes des plantes, on doit pouvoir concevoir des capteurs de positions miniaturisés plus performants.



Source : CNRS
Crédit : H Chauvet ,O Pouliquen, Y Forterre, V Legué, B Moulia 

Schéma du dispositif expérimental utilisé dans l’étude : les plantes sont disposées dans une chambre de culture (60x16x3 cm) montée sur une centrifugeuse avec 2 axes de rotation sur laquelle un appareil photo est monté afin de filmer précisément le mouvement de redressement des plantes. La rotation de la centrifugeuse autour de l’axe vertical permet d’obtenir différents niveaux d’accélération et de force centrifuge, alors que la rotation tête-bêche lente des plantes permet de compenser plus ou moins la perception par les statocytes de la gravité terrestre (effet clinostat). Enfin l’inclinaison de chaque plante peut être ajustée. 

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

09 - Ariège

Le 15 février

FABRIQUE TA FLÈCHE ET TON PROPULSEUR !
    
Au coin du feu, vous vous transformerez en chasseur préhistorique ! Vous fabriquerezune flèche et un propulseur en bois avec les moyens disponibles au néolithique… Le tout se terminera par un bon goûter de chez nous !
Le samedi 15 février 2020 de 14h à 17h30. Sur inscription. 8,50 €/adulte – 7 €/enfant.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


Le 22 février

BALLADE EN RAQUETTE
À LA DÉCOUVERTE DES TRACES DANS LA NEIGE...

Venez découvrir la neige autrement. Vous apprendrez à lire la neige, à fabriquer un abri, à allumer un feu dans la neige ou interpréter des traces sur la neige...(Pique-nique tiré du sac).
Le samedi 22 février de 10h à 17h30. Sur inscription. 30 €/adulte & 25 €/enfant à partir de 12 ans. Location de raquettes : 5 €/personne.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


22 - Côtes d'Armor

Le 22 décembre

SEANCES AU PLANETARIUM DE BRETAGNE

A l'occasion du solstice, le Planétarium de Bretagne vous invite pour deux séances au tarif spécial de 4 €.  A 15h00 : "Les astres et les Marées". A 16h00 : "Le phénomène des saisons".

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


Du 15 décembre au 15 mars 2020

EXPOSITION
"FRONDAISONS"
La fabrique d’un maquis de l’Argoat

Le pôle de l'Étang-Neuf présente l'oeuvre de Sophie Zénon, "Frondaisons", la fabrique de l'image d'un maquis de l'Argoat, une exposition de photographies et de vidéos.

Pôle de l'Étang-Neuf
22480 Saint-Connan
02 96 47 17 66
www.etangneufbretagne.com


25 - Doubs

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
« LE MONDE DE JULES VERNE »

L’exposition présente le créateur et poète, évoque ses voyages extraordinaires d’un nouveau genre littéraire puis explore sa quête de l’ailleurs.
Gravures, affiches de cinéma, maquettes, dessins de reconstitutions des machines de Jules Verne, carte géante représentant les itinéraires des personnages…rythment le parcours de l’exposition.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
« GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE »

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


30 - Gard

Jusqu'au 8 mars 2020

EXPOSITION
« FEU », l’expo brûlante de la rentrée au Pont du Gard

FEU conçue par Universcience qui propose d’explorer la thématique de la maîtrise du feu par l’humain. Accessible dès 9 ans, cette exposition rassemble des installations audiovisuelles, des dispositifs multimédia et des expériences interactives ainsi que de nombreux objets visant à enrichir la connaissance des visiteurs et à déconstruire les idées reçues.

Site du Pont du Gard
La Bégude
400 route du Pont du Gard
30210 Vers-Pont-du-Gard
04 66 37 50 99
www.pontdugard.fr


34 - Hérault

Jusqu'au 23 février 2020

EXPOSITION
Ensor, Magritte, Alechinsky...

L'exposition invite à un cheminement sensible sur les sentiers de l'art Belge à travers une sélection de chefsd’oeuvre des collections du Musée d'Ixelles (Bruxelles).

Musée de Lodève
square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


37 - Indre-et-Loire

Les 7 et 14 décembre

CHATEAU ROYAL D'AMBOISE
CONCERTS

Samedi 7 décembre 2019 : concert avec l’Ensemble Les Salanganes de Tours, à 15h30. Inclus dans le droit d’entrée.
Samedi 14 décembre 2019 : Concert de chants de Noël avec la Chorale La cantilène, à 16h. Inclus dans le droit d’entrée.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


Du 23 décembre au 5 janvier

CHATEAU ROYAL D'AMBOISE
"VISITE SPÉCIALE NOËL"

Tous les jours à 15h30, les petits visiteurs vont notamment pouvoir découvrir les traditions de Noël à travers les siècles dans le logis spécialement décoré (crèche napolitaine, sapins et exposition de jouets anciens.).
Visite commentée en français par un guide conférencier. Réservée aux enfants de 7 à 12 ans accompagnés de leur famille. Inclus dans le droit d’entrée au château. Durée : 1 heure.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


39 - Jura

Du 20 janvier au 2 avril

ATELIERS
"L’ŒIL ET LA MAIN"

Le Musée de la Lunette organise  une visite de l’exposition temporaire « Les lunettes en voient de toutes les couleurs ». Les enfants découvriront l’utilisation de la couleur en lunetterie, ses principes et surtout son design inspirant ! Ils participeront par la suite à un atelier artistique animé par l’une de nos artistes plasticiennes. Cet atelier est à destination des scolaires, de la maternelle au collège.

Musée de la Lunette
Place Jean Jaurès
39400 Morez - Hauts de Bienne
03 84 33 39 30
www.musee-lunette.fr


50 - Manche

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
"DÉTOURS EN COTENTIN"

Il y a sept ans, la famille du photographe Gustave Bazire (1893-1941) découvre 1 400 plaques de verre. Aujourd'hui, le Cotentin expose les vues de l'artiste.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


63 - Puy-de-Dôme

Janvier et février

"CLASSE NEIGE A PETITS PRIX"

Au Centre des Volcans propose un passeport Évasion Glacée à petits prix pour les derniers créneaux disponibles en janvier et février 2020.Venez découvrir les volcans sous la neige...

Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


De janvier à mars

SEJOURS SCOLAIRES
"LES 4 ÉLÉMENTS" et "L'AUVERGNE DES NEIGES"

Des tarifs imbattables sur les séjours scolaires pour les mois de janvier, février et mars 2020 ! Séjours à réserver rapidement.

.Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


78 - Yvelines

Du 11 au 24 décembre

ATELIERS CREATIFS
"HOLI'FARM'DAYS"

Les mercredis 11 et 18, et les lundi 23 et mardi 24 décembre, la Ferme de Grignon propose des ateliers créatifs, figurines de Noël pour les 3 à 8 ans. Durée de 1h à 1h30. Tarif : 5,50 € par enfant. 1 adulte accompagnateur gratuit. Réservation obligatoire.

Ferme de Grignon
Route de la Ferme
78850 Thiverval-Grignon
01 30 54 37 34
www.fermedegrignon.fr

Lieux:

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