La coque dure du noyer protège parfaitement le germe fragile des dangers de l'environnement. Mais elle lui pose aussi un problème de taille, car il ne pourrait jamais briser la paroi ligneuse par ses propres moyens. Jusqu'à présent, on ignorait comment la noix se brisait elle-même pour faire germer le bébé arbre. Une équipe dirigée par Sebastian J. Antreich de l'université technique de Munich a maintenant découvert comment la noix ouvre sa coquille. La clé est la fine bande qui relie les deux demi-coques en leur milieu. Comme le rapporte l'équipe dans la revue scientifique «Advanced Functional Materials», elle est composée de deux structures tissulaires différentes. Celles-ci réagissent différemment au contact de l'eau. Lorsque la noix est mouillée à plusieurs reprises, elles se dilatent différemment et créent des fissures en raison de la tension entre elles. Après plusieurs cycles de séchage humide, les fissures s'étendent jusqu'à ce que la coque se désagrège.
Pour la plante, la noix est un compromis difficile, car la sécurité de la coque dure se fait au détriment de la croissance dans la première phase de vie. C'est pourquoi il est essentiel que la coque s'ouvre exactement au bon moment. Pour comprendre comment cela fonctionne, l'équipe a examiné les propriétés chimiques et physiques de la noix à l'aide de plusieurs méthodes. Les deux demi-coques sont constituées de cellules aux parois épaisses faites de fibres de cellulose et de lignine disposées de manière régulière - les deux principaux composants du bois. Des protubérances des cellules s'accrochent en outre les unes aux autres et forment un matériau très dur qui ressemble à du bois. En revanche, la couture entre elles est constituée d'un matériau sensiblement différent. Selon l'équipe d'Antreich, elle se compose essentiellement de deux types de tissus. Dans la partie supérieure de la noix, en direction de l'apex, ce sont des cellules cylindriques aux parois minces qui dominent, noyées dans un matériau environnant. Dans la partie inférieure, en revanche, ce sont des cellules aux parois épaisses et lignifiées qui prédominent.
L'analyse chimique de ces types de tissus a montré que le matériau situé entre les cellules à paroi fine dans la partie supérieure de la noix est constitué de pectines. Ce sont des molécules composées d'éléments de sucre qui absorbent très bien l'eau tout en augmentant leur volume. En revanche, le matériau situé dans la partie inférieure de la noix ressemble davantage à une coquille rigide. Le groupe de travail a alors exposé la noix à une alternance d'humidité et de sécheresse et a observé ce qui se passait au microscope. La couche de suture riche en pectine située à l'extrémité supérieure de la noix s'est dilatée puis rétrécie. Les tensions ainsi créées ont entraîné la formation de fissures dans le matériau de suture, qui ont lentement progressé depuis les côtés. Dans la nature, les fissures finissent par se rejoindre et séparent les moitiés de la coquille - de sorte que le germe peut finalement les séparer et s'échapper vers la liberté.
