Les plantes perçoivent leur orientation par rapport à la verticale au sein de cellules spécialisées (statocytes) présentes tout le long de la tige. Dans ces cellules, des petits grains d’amidon (appelés statolithes), sédimentent sous l’action de la gravité – comme dans une « boule à neige » décorative. Au niveau de la membrane des cellules, des capteurs détectent la position des grains d’amidon, permettant ainsi aux plantes de percevoir si et comment leur tige est inclinée.

Observant que les plantes, même agitées par le vent, poussaient toujours droit, des chercheurs d’un laboratoire mixte Inra-CNRS à l’université Blaise Pascal à Clermont-Ferrand ont voulu en savoir plus. Pour étudier le phénomène, ils ont créé un « manège à chambre de culture » dans lequel ils ont placé des plants de blé, de lentille, de tournesol et d’arabette des dames (plante modèle en biologie). Les plantes pouvaient être plus ou moins inclinées alors que le manège tournait à différentes vitesses. Leur mouvement de redressement était filmé.

Un mécanisme raffiné

Ce dispositif a permis de démontrer, dans un article paru le 14 octobre 2016 dans la revue Scientific Reports (du groupe Nature), que, lorsqu’elles sont soumises aux accélérations d’un manège ou balayées par le vent, les plantes ne perdent pas le sens de leur orientation par rapport à leur gravité. À la différence des plantes, dans de telles conditions, nous, humains, ne savons plus nous repérer. Notre oreille interne, qui perçoit l’intensité de la gravité, est flouée par l’accélération.

« Les plantes peuvent ainsi osciller fortement dans le vent sans confondre ce balancement avec une perte durable de la verticalité » indique Bruno Moulia, mécanobiologiste et directeur de recherche au sein du laboratoire de physique et biomécanique des plantes. Plus largement, « ce qui est surprenant, c’est le caractère raffiné du contrôle postural des plantes. »

Améliorer la capacité de récupération après avoir versé

Dans son communiqué de presse daté le 20 octobre 2016, l’Inra précise que ces résultats débouchent sur deux applications. « La première, agronomique, devrait permettre d’améliorer la capacité des plantes à se redresser après qu’une tempête les a versées, un problème source de près de 10 % de perte de rendement sur les céréales au niveau mondial. La deuxième application est biomimétique : en s’inspirant des cellules statocytes des plantes, on doit pouvoir concevoir des capteurs de positions miniaturisés plus performants. »

A. Cas.