Les secrets de l'explosion spectaculaire du concombre du diable, le mouvement le plus rapide du monde végétal

Publié le 3 Décembre 2024

paru sur sciencesetavenir le 25/11/2024

Pour disperser ses graines, une cucurbitacée commune provoque l’explosion de ses fruits. Pour la première fois, des mathématiciens ont analysé ce phénomène spectaculaire, représentant le mouvement le plus rapide du monde végétal.

L'invention des plantes à graines a totalement transformé la vie sur Terre, et ce bien au-delà du monde végétal. Bien que son origine reste à ce jour inconnue et remonte probablement à 400 millions d'années, la graine est un dispositif incroyablement ingénieux permettant à une plante de demeurer en dormance en attente de conditions meilleures pour éclore. Elle l'autorise également à coloniser de nouveaux environnements par des modes de dispersion très variés. Portées par les éléments, l'eau, le vent, recrachées ou déféquées par leurs consommateurs animaux ou humains, les graines ont permis aux plantes d'occuper quasiment tous les écosystèmes.

Parmi les mécanismes de dispersion les plus étonnants figure celui d'Ecballium elaterium. Ses secrets viennent d'être mis au jour par une équipe britannique de l'Université d'Oxford dans la revue Pnas. Plante à fleurs de la famille des cucurbitacées, Ecballium elaterium se trouve sur tout le pourtour méditerranéen. Ses fruits sont toxiques, mais ce n'est pas ce qui lui doit le surnom de concombre du diable. Aussi surnommé cornichon sauteur ou concombre explosif, le fruit de cette plante possède la caractéristique assez unique de littéralement exploser quand il est mûr, projetant ses graines sur une dizaine de mètres !

L'explosion du concombre du diable, le mouvement le plus rapide du monde végétal

C'est la cinétique la plus rapide jamais répertoriée dans un monde végétal où d'ordinaire les mouvements sont plutôt lents. Y compris parmi les plantes pratiquant l'autochorie, à savoir ce mode de dissémination où les organismes ne s'en remettent pas aux éléments ou aux animaux pour disperser leurs graines mais ont mis au point des moyens mécaniques d'expulsion.

Rendez-vous compte : on estime qu'au maximum de sa maturation, la pression du fruit de cette cucurbitacée est de six bars, soit trois fois plus que les pneus d'une voiture ! Ejectées, les graines fusent dans les airs à près de 40 km/h. En combinant expériences pratiques, captations vidéos à haute vitesse et modélisations mathématiques, Chris Thorogood, Finn Box et leurs collègues ont analysé pour la première fois la dynamique du concombre explosif.

Explosion d'un concombre d'âne !!!- durée 45 secondes (plus selon la pub)

Le fruit se réoriente tout seul pour être plus efficace

Ils ont ainsi pu révéler, dans la revue Pnas, un processus qu'ils estiment unique dans le monde végétal. Ainsi, plusieurs jours avant l'éjection de ses graines, le fruit modifie lentement et graduellement sa position grâce à une redistribution de ses fluides internes. De quasi vertical, il adopte un angle de lancement de 45°, optimal pour propulser le plus loin possible ses graines lorsque le fragile pédoncule de la cucurbitacée se détache.

Cette réorientation permet ainsi à la plante de les disperser à une distance près de 2000 fois supérieure à leurs longueurs. De plus, durant l'éjection des graines, les prises de vue ultra-rapides ont pu mesurer une décroissance progressive de la vitesse d'éjection associée à une rotation du fruit au fur et à mesure de sa chute assurant ainsi aux graines la plus vaste dispersion possible sur une aire allant de 4 à 12 mètres. Une efficacité balistique inégalée que pourrait envier la plus perfectionnée des catapultes humaines...