Les plantes blessées donnent l'alerte par une onde de choc
Les racines réagissent aux prédateurs par une défense nouvellement découverte, médiée physiquement. Elle fonctionne des milliers de fois plus rapidement que les signaux chimiques connus.
À l'intérieur d'une racine règne une pression élevée, jusqu'à ce que quelque chose morde dedans. La chute soudaine de pression aide les parties voisines de la racine à se préparer à l'agresseur. Cette défense médiée par la physique réagit beaucoup plus rapidement que les signaux chimiques connus dans d'autres organes végétaux. Une équipe de recherche dirigée par le biologiste Angel Baudon de l'Université de Wurtzbourg a découvert ce mécanisme lors d'expériences.
Comme les plantes ne peuvent pas s'enfuir, elles se défendent avec des substances de défense. Si, par exemple, une chenille grignote une feuille, des substances chimiques libérées et des signaux électriques déclenchent une réaction immunitaire. Cependant, les experts en savaient relativement peu sur le fonctionnement de ce processus dans les parties souterraines des plantes.
L'équipe de Baudon a étudié à cet effet l'organisme modèle populaire Arabidopsis thaliana, l'arabette des dames. Ils ont blessé de manière ciblée des racines individuelles et ont mesuré la propagation du messager calcium dans les ramifications latérales environnantes ainsi que les impulsions électriques dans les parties racinaires voisines.
À leur grande surprise, les experts ont constaté que lors de toutes les blessures, les racines voisines réagissaient pratiquement immédiatement, en quelques millisecondes. Apparemment, un signal se propageait dans le système racinaire à une vitesse de plusieurs centimètres par seconde. Comme ils l'écrivent dans leur publication, c'est environ 10 000 fois plus rapide que les ondes de calcium connues dans des scénarios similaires à partir des parties aériennes des plantes.
L'indicateur décisif dans le sol semble être plutôt la pression hydrostatique : la paroi cellulaire et l'eau cellulaire exercent une forte pression l'une contre l'autre, et toute blessure fait s'effondrer cet équilibre et crée une onde de pression. Elle se propage extrêmement rapidement à travers le système racinaire. Selon l'étude, des canaux dits mécanosensibles convertissent ensuite le stimulus physique en impulsions électriques dans des zones éloignées. Celles-ci déclenchent finalement une réponse immunitaire.
Il semble donc que des règles particulières, avec des capteurs et des mécanismes différents de ceux connus jusqu'à présent, s'appliquent à la défense souterraine contre les nuisibles. La manière dont ces résultats de laboratoire obtenus sur l'organisme modèle peuvent être transposés aux plantes cultivées reste toutefois à explorer.
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