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Les plantes communiquent entre elles par l'air, et l'on peut désormais le visualiser en temps réel
Actualités

Les plantes communiquent entre elles par l'air, et l'on peut désormais le visualiser en temps réel

En cas d'agression, les plantes échangent entre elles des messages chimiques sous forme de composés gazeux émis dans l'air. Des chercheurs japonais ont trouvé le moyen d'y associer des signaux lumineux en temps réel. Leur étude est parue dans la revue Nature Communications.

Des centaines de chenilles voraces rampant sur les troncs de saules et d'aulnes, pauvres arbres en apparence sans défense, pour aller croquer leurs feuilles fraîches… L'expérience peut sembler cruelle, et c'est pourtant celle qui a permis, dans les années 1980, de révéler un phénomène stupéfiant.

Si les arbres attaqués ont commencé à produire des substances rendant leurs feuilles peu appétissantes – voire carrément indigestes – pour les insectes, le plus fascinant, pour les scientifiques de l'époque, a été de s'apercevoir de ce qui se passait à une trentaine de mètres de là.

Des arbres sains, pourtant sans contact racinaire avec leurs congénères agressés, ont mis en place exactement les mêmes défenses chimiques.

Fluo sous le microscope

Ce prodige avait une explication : les arbres, mais aussi d'autres plantes (tabac, tomate, sauge, fleurs de la famille de la moutarde…), sont capables d'échanger des messages chimiques sous forme de gaz – les "substances volatiles des feuilles", une classe particulière de "composés organiques volatils", ou COV. Et de "prévenir" ainsi leurs congénères de la présence d'un agresseur dans les parages.

Toutefois, malgré les recherches foisonnantes sur ce sujet, la communication entre les plantes via les substances volatiles réserve toujours de nombreux mystères. Pour mieux comprendre les processus en jeu, des chercheurs japonais ont donc eu l'idée de rendre ces messages chimiques, ou plus exactement leur réception par la plante, visible sous un microscope. Ils ont détaillé leurs résultats dans la revue Nature Communications (17 octobre 2023).

Pour cela, les auteurs ont modifié génétiquement des plants d'Arabidopsis thaliana – une fleur de la famille de la moutarde, très souvent utilisée par les botanistes en laboratoire – afin d'associer de la fluorescence à un mode de signalisation très important dans les cellules végétales : la "signalisation calcique" (par le calcium). À noter que chez l'animal, les ions calcium sont à la base des influx nerveux.

Un "interrupteur" qui active les réactions de défense

Ces plantes modifiées ont été exposées à différentes substances volatiles des feuilles. Parmi ces composés, seuls deux ont déclenché une fluorescence dans les cellules végétales. En outre, la signalisation calcique augmentait d'abord dans les "cellules de garde" formant les stomates, c'est-à-dire les pores par lesquels les feuilles réalisent leurs échanges gazeux.

nterrogé par nos confrères du Washington Post, le Pr Masatsugu Toyota, chercheur en biochimie à l'université de Saitama (Japon) et au département de botanique de l'université du Wisconsin à Madison (États-Unis), explique que la signalisation calcique est comme un "interrupteur" qui active les réactions de défense de la plante.

Ainsi, "après l'augmentation de la signalisation calcique, l'équipe a constaté que la plante augmentait la production de certaines expressions génétiques de défense", résument nos confrères. L'expression génétique, c'est tout simplement la production de protéines – notamment celles qui rendent les insectes malades.

Vers un "vaccin" pour les plantes ?

Les auteurs espèrent désormais que leurs résultats serviront à développer de nouvelles méthodes pour protéger les plantes vis-à-vis des ravageurs – et ainsi utiliser moins de pesticides, mais aussi pour les aider à mieux résister à la sécheresse. Il s'agirait, envisagent-ils, d'utiliser certaines substances volatiles pour "immuniser" les plantes contre les menaces et les facteurs de stress avant même qu'ils ne se produisent. Un peu comme… un vaccin !


Source : GEO / Nastasia Michaels 
Crédit : MASATSUGU TOYOTA/SAITAMA UNIVERSITY

Capture d'écran d'une vidéo montrant la réponse d'une plante soumise à l'action de composés organiques volatils.

Les plantes communiquent entre elles par l'air, et l'on peut désormais le visualiser en temps réel Actualités

Les plantes communiquent entre elles par l'air, et l'on peut désormais le visualiser en temps réel

En cas d'agression, les plantes échangent entre elles des messages chimiques sous forme de composés gazeux émis dans l'air. Des chercheurs japonais ont trouvé le moyen d'y associer des signaux lumineux en temps réel. Leur étude est parue dans la revue Nature Communications.

Des centaines de chenilles voraces rampant sur les troncs de saules et d'aulnes, pauvres arbres en apparence sans défense, pour aller croquer leurs feuilles fraîches… L'expérience peut sembler cruelle, et c'est pourtant celle qui a permis, dans les années 1980, de révéler un phénomène stupéfiant.

Si les arbres attaqués ont commencé à produire des substances rendant leurs feuilles peu appétissantes – voire carrément indigestes – pour les insectes, le plus fascinant, pour les scientifiques de l'époque, a été de s'apercevoir de ce qui se passait à une trentaine de mètres de là.

Des arbres sains, pourtant sans contact racinaire avec leurs congénères agressés, ont mis en place exactement les mêmes défenses chimiques.

Fluo sous le microscope

Ce prodige avait une explication : les arbres, mais aussi d'autres plantes (tabac, tomate, sauge, fleurs de la famille de la moutarde…), sont capables d'échanger des messages chimiques sous forme de gaz – les "substances volatiles des feuilles", une classe particulière de "composés organiques volatils", ou COV. Et de "prévenir" ainsi leurs congénères de la présence d'un agresseur dans les parages.

Toutefois, malgré les recherches foisonnantes sur ce sujet, la communication entre les plantes via les substances volatiles réserve toujours de nombreux mystères. Pour mieux comprendre les processus en jeu, des chercheurs japonais ont donc eu l'idée de rendre ces messages chimiques, ou plus exactement leur réception par la plante, visible sous un microscope. Ils ont détaillé leurs résultats dans la revue Nature Communications (17 octobre 2023).

Pour cela, les auteurs ont modifié génétiquement des plants d'Arabidopsis thaliana – une fleur de la famille de la moutarde, très souvent utilisée par les botanistes en laboratoire – afin d'associer de la fluorescence à un mode de signalisation très important dans les cellules végétales : la "signalisation calcique" (par le calcium). À noter que chez l'animal, les ions calcium sont à la base des influx nerveux.

Un "interrupteur" qui active les réactions de défense

Ces plantes modifiées ont été exposées à différentes substances volatiles des feuilles. Parmi ces composés, seuls deux ont déclenché une fluorescence dans les cellules végétales. En outre, la signalisation calcique augmentait d'abord dans les "cellules de garde" formant les stomates, c'est-à-dire les pores par lesquels les feuilles réalisent leurs échanges gazeux.

nterrogé par nos confrères du Washington Post, le Pr Masatsugu Toyota, chercheur en biochimie à l'université de Saitama (Japon) et au département de botanique de l'université du Wisconsin à Madison (États-Unis), explique que la signalisation calcique est comme un "interrupteur" qui active les réactions de défense de la plante.

Ainsi, "après l'augmentation de la signalisation calcique, l'équipe a constaté que la plante augmentait la production de certaines expressions génétiques de défense", résument nos confrères. L'expression génétique, c'est tout simplement la production de protéines – notamment celles qui rendent les insectes malades.

Vers un "vaccin" pour les plantes ?

Les auteurs espèrent désormais que leurs résultats serviront à développer de nouvelles méthodes pour protéger les plantes vis-à-vis des ravageurs – et ainsi utiliser moins de pesticides, mais aussi pour les aider à mieux résister à la sécheresse. Il s'agirait, envisagent-ils, d'utiliser certaines substances volatiles pour "immuniser" les plantes contre les menaces et les facteurs de stress avant même qu'ils ne se produisent. Un peu comme… un vaccin !


Source : GEO / Nastasia Michaels 
Crédit : MASATSUGU TOYOTA/SAITAMA UNIVERSITY

Capture d'écran d'une vidéo montrant la réponse d'une plante soumise à l'action de composés organiques volatils.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE"
 
Après 10 années de recherches, et à travers plus de 150 objets archéologiques, l'exposition présente les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale et détaille les activités et les métiers qui se développaient au sein de ce port. 

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION 
"À L'AFFÛT"

À travers son art, le photographe animalier et grand voyageur, exprime ses rêves, ses émotions et ses rencontres en captant l'instant, celui de l’animal au cœur de son environnement. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION
"TISSER L'IMAGINAIRE"

Construite en partenariat avec le Mobilier national, l’exposition explore la notion d’Imaginaires dans l’art de la tapisserie. Récit d’aventures imaginaires transposées, illustration de contes et de fables, exploration de sentiments, de visions de l’esprit, représentations d’ailleurs imaginés ou rêvés, l’exposition montre les différentes formes que peut prendre l’imaginaire selon les artistes, les époques.

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


38 - Isère

Jusqu'au 30 mars 

EXPOSITION
"ARCABAS, L’ÉTOFFE HAUTE EN COULEUR"

Outre les toiles de jute et l’impression sur soie que l’on retrouve dans l’église de Saint-Hugues, l’exposition présente des objets textiles conçus par Arcabas. Dans son œuvre picturale dont certains tableaux sont également présentés, les motifs des costumes, les drapés témoignent d’une recherche plastique constante.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr


42 - Loire

Les 28 février & 6 mars

SPÉCIAL CARNAVAL
"CRÉATION D'ATTRAPE-RÊVES"

Apprends à réaliser ton propre attrape-rêves à partir de décorations textiles sur le thème du Carnaval ! Tu pourras le rapporter chez toi et l’utiliser pour éloigner les mauvais rêves !
Vendredi 28 février et jeudi 6 mars à 14h30. Dès 3 ans. Tarif : 5 €. Réservation obligatoire.

Musée du tissage et de la soierie
125 place Vaucansonp
42510 Bussières
04 77 27 33 95 
www.museedutissage.com


52 - Haute-Marne

Jusqu’au 21 mars

EXPOSITION
"MANGER ET BOIRE À LA TABLE DE NOS ANCÊTRES"

Cette exposition permet au grand public d’approcher le quotidien de nos ancêtres à travers leur vaisselle de table. Elle a pour but de présenter la manière dont on mange et boit à travers les âges. Elle évoque également la place des hommes et des femmes, réservée à cette pratique sociale, avec le matériel et les instruments qui y sont associés. 

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr


Le 15 mars

MUSÉE DE SAINT-DIZIER
"NUIT DE LA CHOUETTE" AVEC LE CPIE

De 14h30 à 16h30, découverte des principales espèces de rapaces nocturnes grâce à la collection du Musée et du jeu coopératif "Les petits secouristes" pour sensibiliser le public aux bons gestes à adopter auprès des animaux blessés ou malade. De 19h30 à 21h30, sortie nature dans les bois durant 1h–1h30 pour découvrir la vie nocturne de la forêt : écoute des chants des oiseaux et des bruits de la nuit, découvre des chauves-souris et des amphibiens de nos forêts. 

Réservations
CPIE Pays de Soulaines 
03 25 92 28 33
cpie.emmanuel.fery@gmail.com


62 - Pas-de-Calais

Jusqu'au 8 mars

EXPOSITION
"PEINTURES DE JEAN-PAUL ROUX "

Le musée reçoit Jean-Paul Roux. L’artiste peint depuis une trentaine d’années à l’huile et au couteau associant grattages, aplats et couleurs avec la volonté d’épurer le sujet pour ne garder que l’essentiel.

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
03 21 04 56 25 / 07 89 08 15 64 
www.saintpolsurternoise.fr


67 - Bas-Rhin

Jusqu'au 6 avril

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"MOSSI : UN VASE, DES SAVOIR-FAIRE"

Découvrez les différentes étapes de fabrication du vase Mossi au travers des images prises à la manufacture Lalique par Karine Faby, un des Meilleurs Ouvriers de France 2023 en photographie industrielle.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com


71 - Saône-et-Loire

Le 28 février

ESCAPADES NATURECENTRE EDEN
"LA VIE AUTOUR DES ARBRES"

Venez découvrir les arbres et leurs habitants. Lors de cette animation vous aurez l’occasion de (re)connaître les indices de présence laissés par les animaux qui vivent dans les arbres, la notion d’écosystème et l’importance d’une forêt diversifiée. A partir de 8 ans. De 10h00 à 12h30.

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


Le 6 mars

ESCAPADES NATURECENTRE EDEN
"BALADE NATURALISTE À LA FORÊT DE LA GENÊTE"

C’est l’hiver, les branches des arbres sont nues. Mais les animaux de la forêt n’ont pas déserté. Arpentons la forêt de la Genête à la recherche de terriers de blaireaux. A partir de 8 ans. De 10h00 à 12h30.

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


75 - Paris

Le 15 février

ATELIERS VACANCES SCOLAIRES
"APPRENTIS STRATÈGES"
Pour revivre le siège de Toulon en 1793, aux côtés de Napoléon, grâce au plan-relief de la ville et à un jeu de stratégie grâce à une grande carte tirée des archives du musée. De 8 à 14 ans.

Musée des Plans-Reliefs
129 rue de Grenelle 
75007 Paris    
01 45 51 92 45
www.museedesplansreliefs.culture.fr


Le 19 février

ATELIERS VACANCES SCOLAIRES
"CONSTRUIS TA CITADELLE EN KAPLA"
Pour découvrir les fortifications et construire en famille une citadelle ou un fort en planchettes de bois Kapla. De 6 à 14 ans.

Musée des Plans-Reliefs
129 rue de Grenelle 
75007 Paris    
01 45 51 92 45
www.museedesplansreliefs.culture.fr


Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net


Jusqu'au 16 novembre 

EXPOSITION
"PAULA PADANI. LA DANSE MIGRANTE : HAMBOURG, TEL-AVIV, PARIS"

L’exposition retrace le parcours méconnu de la danseuse Paula Padani (1913-2001) à travers plus de 250 photographies, affiches, documents et costumes. Par sa vision du mouvement comme force de vie, par sa capacité de rebond entre plusieurs pays et cultures, elle aura frayé de nouvelles routes pour son art et joué un rôle pionnier dans l’émergence de la danse contemporaine israélienne. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org


84 - Vaucluse

Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"LES LIEUX IMAGINAIRES" 

A travers le travail de quelques artistes et architectes, nous nous interrogerons sur les façons et les lieux où nous vivrons dans l’avenir. Entre vénération du présent, visions futuristes et perspectives révolutionnaires offertes par l’intelligence artificielle, il s'agira de scénarios pour les nouvelles générations, fondés sur une profonde compréhension du passé.  

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com


Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
"CIRCUIT COURT & DÉTOURS"

Une exposition sous le signe du "local", et du mouvement. Paysages, scènes de la vie quotidienne, portraits et natures mortes, peintres des 19e et 20e siècles liés à Avignon ou sa région, œuvres issues de collections particulières des environs d'Avignon et du musée Vouland. 

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com


Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
JEAN-PIERRE GRAS (1879-1964)

Sculpteur et peintre avignonnais, Jean-Pierre Gras est le fils du félibre Félix Gras. Élève de Pierre Grivolas proche de nombreux artistes de la « nouvelle école d’Avignon », il est membre du Groupe des Treize.

 Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

Lieux:

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