L'horloge interne et les cycles des végétaux épisode 1

Les crocus sont en fleurs au printemps,

Pourquoi est-ce si important ?

Comment comprendre le processus complexe qui modifie la vie d’une plante et que se passe-t-il, s’il est interrompu par un changement climatique ? ce  thème étant choisi tout à fait par hasard :-)).

« Le passage à la floraison est l'une des décisions les plus importantes que prennent les plantes. Elle doit être soigneusement contrôlée en fonction des saisons. Par exemple, les plantes qui ont besoin d'être fécondées par du pollen d'autres membres de la même espèce, comme c'est le cas pour les cerisiers, doivent s'assurer qu'elles produisent des fleurs en même temps que leurs voisines. »

 

Les rosiers sont en fleurs en été

Comment cela se passe ?

Les crocus sont en fleur au printemps, les roses en été et les chrysanthèmes en automne. Comment les plantes prévoient- elles le cours du temps ? 

Chaque type de plante , nous le supposons, possède un programme génétique interne qui détermine le temps de floraison .
 Est-il aussi utilisé pour fixer le moment de la floraison ? certainement pas car en déterminant artificiellement la longueur du jour  dans une serre où l'on cultive des chrysanthèmes , on peut les forcer à fleurir à n' importe quel moment de l' année. 

Mairan découvrit que les feuilles de mimosa n' avaient pas besoin d être exposées chaque jour au soleil mais continuaient de s'ouvrir et de se refermer , même dans l' obscurité ; il conclut à l' existence d' une  sorte d 'horloge interne autonome qui fonctionnait  indépendamment de tout changement de l' environnement. 


 

Et les colchiques fleurissent en automne.

Comment ont été découvert ces cycles?

Dans les années 1920 deux scientifiques allemands , Stern et Bünning entreprirent des travaux sur les mouvements foliaires de plants de haricot.  Ils ont été aidés dans leur expérience par Rose Stoppel, responsable du suivi des plantes. Elle observe que ces mouvements mesurés dans une chambre obscure à  température et humidité constantes, étaient au maximum de leur position de sommeil chaque jour entre 3 h et 4h. 
Elle aboutit à la même conclusion que Mairan, mais se refuse à l' idée que les plantes étaient elles-même capables de mesurer le temps et était convaincue qu' une influence extérieure remettait la pendule à l heure . 

ERREUR!!  Afin d' y voir clair elle allumait une lampe couverte d' un papier rouge sombre et croyait que cette lumière n' exerçait aucune influence sur les plantes.

ERREUR Heureuse !!  Peu de temps après, Stern et Bünning, continuaient l' expérience mais constatèrent curieusement que le maximum de la position de sommeil était entre 10h et 12 h. 

La clef de l'énigme  : ils arrosaient l' après-midi, tandis que Rose Stoppel arrosait le matin. L'exposition journalière brève à la lumière rouge qui fait évidemment partie de la lumière solaire était suffisante pour remettre à l' heure l' horloge interne de telle sorte que 16 h plus tard les feuilles étaient repliées au maximum.
Stoppel arrosait dans la matinée et donc  16 heures plus tard, cela  correspondait à 3h- 4h.
Stern arrosait l'après-midi c'était donc 10 h-12 h.
La brève exposition à la lumière rouge sombre était interprétée par la plante comme le signal qu'elle avait reçu normalement à l'aube de chaque jour.
Nos savants firent une autre découverte. Chez les haricots cultivés en permanence dans l'obscurité en l' absence de toute lumière rouge , le rythme de veille et sommeil des feuilles ne se déroulait plus selon un cycle de 24 h. Le cycle était d' environ 25 h . ( il existe également des cycles courts 21h  ou 22 h ).
Ce rythme peut être ramené à 24 h par l'exposition à la lumière rouge.  Dans les conditions naturelles, l' horloge interne peut être synchronisée chez la plupart des êtres vivants avec une véritable période de 24 h par des signaux issus de changements entre la lumière et l' obscurité d' un jour.  

La question majeure devient : comment les organismes détectent-ils la lumière ? chez les animaux la lumière est perçue par les yeux, mais qu'en est-il des plantes ?  


Texte de Francis Didiot (Anab)
Photos Roland Gissinger (Anab)


Ensemble des articles

L'horloge-interne-chez-les-animaux- et l'homme-victime-du-sad-episode-5

L' "Horloge des plantes"  commande aussi la floraison (épisode 4)

L'horloge des plantes régulée par un pigment sensible à  la lumière (épisode3)

L’effet de la durée du jour sur l’Horloge interne des plantes (épisode2) 

L'"horloge interne des plantes "et les cycles des végétaux (épisode 1)
 

Sources : http://maitres.snv.jussieu.fr/ressources/4-paris6/p6.htm
http://www.maxisciences.com/plante/l-039-horloge-biologique-des-plantes-les-prepare-au-printemps_art22633.html
http://www.maxisciences.com/plante/les-plantes-s-039-activent-des-le-printemps_art23040.html