Des scientifiques révèlent l’intelligence et la sensibilité des plantes

Publié le 7 Février 2020

Paru sur Futurasciences

Elles perçoivent la gravité, le vent et leur position qu'elles peuvent corriger : les plantes possèdent une forme d'« intelligence » qui fascine scientifiques et grand public. Des chercheurs de l'Inra qui mènent l'enquête ont fait de surprenantes découvertes.

Dans les locaux de l'Institut national de la recherche agronomique (Inra) de Clermont-Ferrand, l'installation a des airs de décor de cinéma pour un film de science-fiction. Dans une sphère de lumière blanche aveuglante, alimentée par plus de 90 néons, le chercheur Bruno Moulia installe une jonquille inclinée à l'horizontale, maintenue au milieu par un arceau métallique. Une fois cette boule de lumière refermée, à l'abri de toute autre lumière extérieure dans une structure octogonale digne d'un vaisseau spatial, la plante -- partageant le même comportement que l'arbre -- va opérer une drôle de chorégraphie.

« Baignant de toute part dans cette lumière, elle ne peut pas l'utiliser pour savoir où est le haut, où est le bas. Pourtant, elle va complètement se redresser vers le haut. Elle perçoit la gravité », explique le directeur de l'Unité de recherche sur la Physique et physiologie intégrative de l'arbre en environnement fluctuant (Piaf).

Bruno Moulia, directeur de recherche à l'Inra, procède à une expérience sur une jonquille, le 14 février 2019 à Clermont-Ferrand. © Thierry Zoccolan, AFP

Les plantes sont douées de proprioception et du sens du toucher

Pourtant, si les plantes et donc les arbres poussent droit, ce n'est pas uniquement grâce à l'attraction terrestre. Avec son équipe, Bruno Moulia a fait la découverte d'un autre sens, que l'on croyait pourtant réservé à l'Homme : la proprioception ou autrement dit la perception de la configuration de son propre corps dans l'espace.

Dans une autre expérience, les scientifiques auvergnats ont positionné à l'horizontale des arabettes des dames -- une modeste plante servant d'organisme modèle en biologie -- avant de les faire tourner sur elles-mêmes pour les empêcher de s'orienter par rapport à la gravité. Résultat : le petit végétal va continuer de pousser de manière rectiligne, sans chercher à se redresser. « L'arbre perçoit s'il est bien rectiligne ou courbé et a la capacité de se rectifier et de contrôler son équilibre », précise l'agronome-physicien.

Chose encore plus inattendue, l'arbre possède le sens du toucher. En soumettant des plantes à des « impulsions d'air », les chercheurs clermontois se sont aperçus que celles-ci savent très bien percevoir le vent et son intensité. « Un arbre qui va se trouver confronté à un vent inhabituel va réduire sa croissance en hauteur et augmenter sa croissance en diamètre et faire plus de racines », résume Bruno Moulia.

Grâce à des électrodes placées sur la tige de jeunes peupliers, ils ont aussi enregistré des réactions électriques, similaires à l'« influx nerveux » chez l'être humain, lorsque ceux-ci ont été fléchis par le vent. Des informations que ce végétal enregistre dans sa « mémoire », pouvant varier « d'une semaine à un an ».

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L'arbre serait-il donc intelligent ? L'épineuse question interroge la communauté scientifique. « Les arbres combinent beaucoup d'informations. C'est plus complexe que de simples réflexes mais est-ce pour autant de l'intelligence ? », questionne le scientifique.

Des plantes dans le laboratoire de recherche de l'Inra, le 14 février 2019 à Clermont-Ferrand. © Thierry Zoccolan, AFP

Une prise de conscience de la sensibilité des plantes

D'autres études démontrent encore que les arbres sont capables de percevoir des sons et des odeurs, de distinguer leurs voisins et communiquer avec eux, grâce à une série de capteurs. Pour percer le mystère et appréhender s'il existe chez les plantes une « intelligence sans cerveau » et éviter tout « anthropocentrisme », l'Inra collabore désormais avec des spécialistes de l'intelligence artificielle. Car depuis peu, la thématique a trouvé un nouvel écho au sein de la communauté scientifique, longtemps sceptique.

« Au début, on nous prenait pour des hurluberlus. Aujourd'hui, on sent un effet générationnel. Nos étudiants, ça les botte ! », sourit encore Bruno Moulia, qui pointe aussi « l'effet Avatar », fable écologiste réalisée par James Cameron. L'intérêt se fait aussi sentir auprès du grand public. La preuve avec le succès du livre du garde forestier allemand Peter Wohlleben La vie secrète des arbres, traduit en plus de 40 langues et vendu à plus d'un million d'exemplaires en France.

“Nos recherches font tomber le mur que notre civilisation occidentale avait dressé depuis Aristote entre animaux, sensibles et capables de mouvements actifs, et les plantes seulement capables de... végéter

Une prise de conscience de la sensibilité du végétal qui pourrait faire évoluer des croyances bien ancrées. « Nos recherches font tomber le mur que notre civilisation occidentale avait dressé depuis Aristote entre animaux, sensibles et capables de mouvements actifs, et les plantes seulement capables de... végéter, souligne Bruno Moulia. Les plantes sont des êtres pleins de tact, bougeant tout le temps, mais à leur rythme, plus calme que le nôtre ».

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Ce qu'il faut retenir

À Clermont-Ferrand, des chercheurs de l’Inra enquêtent sur la sensibilité et la perception des plantes.
Leurs expériences ont mis en évidence que les plantes sont douées de proprioception, possèdent le sens du toucher, percevraient les sons, les odeurs et auraient aussi une sorte de mémoire…
La recherche dans ce domaine en est à ses débuts.
Les plantes, immobiles, communiquent grâce à des signaux chimiques.

Pour en savoir plus

Les plantes se parlent grâce à leurs racines

Article de Marie-Céline Ray publié le 12 mai 2018

Quand des plantes se touchent par leurs feuilles, elles envoient des signaux chimiques dans le sol qui signalent à leurs voisines d'éviter les zones trop peuplées. C'est ce que suggère une étude suédoise portant sur de jeunes plants de maïs.

Pour compenser leur vie immobile, les plantes ont développé des mécanismes pour percevoir et répondre à leur environnement. Elles peuvent ainsi détecter la présence de leurs voisines et modifier leur croissance en conséquence. Dans cette communication entre plantes, les messages sont envoyés grâce à la sécrétion de molécules par les racines.

Ces signaux souterrains renseignent les plantes sur leur environnement et les aident à diriger leur croissance. Par exemple, dans la canopée, les arbres ne se touchent pas et arrêtent leur croissance pour éviter de toucher les autres arbres : c'est le phénomène de « timidité des cimes », qui utilise probablement des messagers chimiques.

Le saviez-vous ?

Dans une forêt tropicale, on distingue la forêt du haut, à la lumière, avec les sommets des grands arbres de la canopée, et le sous-bois, plus sombre, composé de jeunes arbres, arbustes, fougères…

Pour mieux comprendre ces interactions entre plantes, les auteurs ont opéré un stress mécanique sur de jeunes pousses de maïs (Zea mays) pour voir quels seraient les changements sur les maïs environnants. Pour simuler le fait que les plantes entrent en contact, ils ont touché les feuilles de bas en haut, avec une sorte de pinceau, puis ils ont récupéré les molécules sécrétées par les racines dans la solution de croissance. L'expérience est décrite dans la revue Plos One.

Les interactions aériennes conduisent à une communication souterraine

Les auteurs ont testé des pousses de maïs qui venaient de germer pour savoir si elles pouvaient détecter des différences dans les solutions de croissance de plantes qui avaient été touchées ou pas. La racine principale des jeunes pousses préférait pousser dans les solutions de plantes qui n'avaient pas été touchées : elles pouvaient faire la différence entre les deux types de solutions.

Les interactions entre plantes voisines au-dessus du sol conduisent à des signaux émis par les racines dans le sol. © Elhakeem et al. (2018), CC-BY

De plus, les plantes transférées dans une solution de maïs qui avaient été touchées répondaient en dirigeant leur croissance vers plus de feuilles et moins de racines que des plantes témoins. Par conséquent, des perturbations, même brèves, qui ont lieu au-dessus du sol conduisaient à des changements dans la communication souterraine et amenaient les plantes proches à changer leurs stratégies de croissance.

Les auteurs signalent que les chercheurs en biologie végétale devraient prendre en compte cet aspect lorsqu'ils touchent des plantes lors de leurs expériences, par exemple lorsqu'ils prennent des mesures. De même, les plantes touchées pendant les expériences de recherche pourraient influencer leurs voisines, et donc affecter les résultats expérimentaux.