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Les plantes : un être vivant et complexe

plante, être complexe

Les plantes constituent l’un des trois grands groupes (règnes) d’organismes multicellulaires dans lesquels les êtres vivants sont répartis. Les deux autres sont celui des animaux et celui des mycètes (champignons). Près de 2000 nouvelles espèces sont découvertes par an en sachant qu'à ce jour, environ 400 000 espèces de plantes ont été identifiées.

L’unité du vivant : de la cellule animale à la cellule végétale

Les plantes avec les animaux et les champignons appartiennent au grand groupe des organismes multicellulaires avec présence de noyaux et mitochondries dans leurs cellules, organismes dits eucaryotes. Une majorité de chercheurs considère que les fossiles connus comme étant les plus anciens eucaryotes seraient âgés de 2,1 à 2,7 milliards d’années.

La cellule animale est apparue la première par absorption par une cellule primitive d’une bactérie devenant un organite de celle-ci, la mitochondrie. La cellule animale devant se nourrir de constituants organiques préexistants, elle est nommée « hétérotrophe ».

Puis, la cellule végétale s’est formée dans un second temps il y a environ 1,6 milliard d’années par l’absorption additionnelle d’une algue bleue photosynthétique (cyanobactérie) par une cellule animale devenant à son tour un autre organite de celle-ci, le chloroplaste. Cette nouvelle cellule capable de produire sa propre matière organique, dite « autotrophe » à partir de sels minéraux puisés dans le sol et de dioxyde de carbone assimilé grâce à l’énergie solaire a donné naissance à la phylogénie de la lignée verte.

Les plantes partagent donc jusqu’à un certain point des caractéristiques cellulaires communes avec les animaux et l’étude de leur comportement au sein des écosystèmes semble indiquer qu’elles n’ont pas à « verdir » de leurs cousins très éloignés.

Caractéristiques principales des plantes

Comme précédemment signalé, les plantes, par opposition aux animaux et aux champignons, sont des organismes capables de produire leur matière organique grâce au mécanisme de la photosynthèse qui se déroule dans les chloroplastes à l’aide de pigments verts (chlorophylles). Les cellules végétales se distinguent aussi des cellules animales par la présence d’une paroi cellulosique additionnelle autour de chacune d’elles et de certaines molécules particulières comme la lignine qui rend les tissus rigides.

Par ailleurs, ce sont des organismes fixés au sol par leur système racinaire. Ceci les rend très dépendants des conditions de leur environnement. Cette fixité les a donc obligé à développer un grand nombre de stratégies pour faire face aux variations de leur milieu de vie, au contraire des animaux qui peuvent fuir lors d’un bouleversement.

Ainsi, le riz possède plus de 50 000 gènes quand l’homme possède environ 26 000 gènes. Selon Francis Hallé, botaniste spécialisé en écologie des forêts tropicales humides « si le riz a deux fois plus de gènes que l’homme, cela montre bien qu’il est au fond plus complexe ».

Le rôle des plantes au sein des écosystèmes

Les plantes sont à la base de la chaîne alimentaire ce qui leur confère un rôle fondamental dans le fonctionnement global de la biosphère. On les appelle « producteurs primaires » car elles sont capables de produire via la photosynthèse leur propre matière organique. Que ce soit sur terre ou dans l’eau, les végétaux sont à l’origine de toute chaîne alimentaire.

Il est bon de rappeler que la vie des hommes dépend entièrement du végétal, non seulement pour l’apport en oxygène, pour satisfaire ses besoins énergétiques sous forme de ressources fossiles accumulées au cours de millions d’années et pour fournir médicaments et nourriture.

Sensorialité, mémoire et communication dans le monde végétal

Les plantes perçoivent les stimulations de l’environnement (la pluie, le vent, le froid, la chaleur, les agressions des herbivores ou des pathogènes, etc.) et mémorisent sur un temps suffisamment long, non pas vraiment ces stimulus mais plutôt le type de réaction qu'ils doivent entraîner. Cette capacité est un atout précieux permettant aux plantes de faire une réponse finale intégrée à l'ensemble de ces stimulus et à leurs fluctuations. Si une plante perçoit un stimulus auquel elle a été préalablement soumise, sa réponse sera plus forte.

sensorialite, memoire et communication végétale

À la même époque que les premières études sur la mémorisation des plantes, au début des années 80, un biologiste et un chimiste, Jack Schultz et Ian Baldwin, ont ouvert la voie de la mise en évidence d’une communication chimique entre végétaux grâce à leurs travaux publiés dans la prestigieuse revue scientifique « Science » [Baldwin 1983].

Ainsi, progressivement, sur les trois dernières décennies, une complexité cachée du monde végétal a été mise à jour grâce aux progrès technologiques de ces dernières années, grâce à l’opiniâtreté de chercheurs qui refusent des positions dogmatiques. De nouveaux champs d’études ont émergé tels que ceux de neurobiologie végétale et d’intelligence des plantes.

« Quand les gens seront prêts à concevoir que les plantes ne sont pas des choses passives, comme des meubles, mais des organismes évolués et très sophistiqués, alors ils les respecteront ».

Stefano Mancuso, Université de Florence (Italie)

Les plantes sont donc bien dotées de multiples facultés que l’on pensait réservées au monde animal [Baluska 2009]. Pour les découvrir, 3 articles sont proposés :

 La communication dans le monde végétal 

 La mémoire des plantes 

 La sensorialité des plantes 

Didier GUÉDON, Expert au Comité français de la Pharmacopée


Bibliographie :

Baldwin IT, Schultz JC. Rapid changes in tree leaf chemistry induced by damage: evidence for communication between plants. Science 1983;221:277-9.
Baluska F, Mancuso S. Plant neurobiology. Plant Signal Behav 2009;4:475-6.
Campbell N, Reece J, Urry L, Cain M, Wasserman S, Minorsky P, Jackson R. Biologie, 9ème ed. Pearson Education, 2012.
Margulis L. Origin of eucaryotic cells. Yale University Press, 1970.
Thellier M, Desbiez MO, Champagnat P, Kergosien Y. Do memory processes occur also in plants ? Physiol Plant 1982;56:281-4.
Thellier M. Les plantes ont-elles une mémoire? Quae, 2015.
Vian A, Stankovic B, Davies E. Signalomics: Diversity and Methods of Analysis of Systemic Signals in Plants. In: Plantomics: the omics of plant science. Springer, 2015:459-490.