Les arbres possèdent un système interne de « muscles » pour corriger leur croissance, révèle une étude
Des scientifiques ont découvert un mécanisme jusqu’alors inconnu par lequel les arbres maintiennent leur posture verticale, démontrant qu’ils possèdent un sens interne sophistiqué de leur propre forme. La recherche, publiée dans *Science*, révèle que les arbres utilisent des structures de bois spécialisées, semblables à des muscles, pour se redresser activement.
Les chercheurs savaient depuis longtemps que les plantes réagissent à la gravité et à la lumière, mais les processus biologiques permettant de traduire les informations sur la forme en mouvement physique restaient insaisissables. Pour isoler ce sens interne, l’équipe a créé un dispositif expérimental unique. De jeunes peupliers ont été placés sur une plateforme rotative à l’intérieur d’une sphère, éliminant ainsi les indices directionnels de la gravité et de la lumière.
Au cours de l’expérience, les arbres ont initialement courbé leur croissance vers le haut. Cette courbure est due à un type de bois spécialisé appelé bois de tension, qui génère des forces de traction. Initialement, le bois de tension s’est formé sur le côté supérieur des tiges, les tirant vers le haut. Cependant, une fois l’appareil expérimental activé, le développement de ce bois de tension a cessé, et un bois identique a commencé à se former sur le côté opposé des tiges.
Ce bois de tension opposé a agi efficacement comme une force de contre-réaction, redressant progressivement les tiges. L’analyse de l’équipe a révélé que ce processus implique une régulation au niveau cellulaire complexe de la formation du bois de tension. Auparavant, on pensait que le bois de tension ne se formait que sur le côté supérieur des tiges pour faciliter la croissance vers le haut, en particulier chez les arbres sur les pentes.
Cette nouvelle recherche démontre un rôle plus polyvalent pour le bois de tension, permettant aux arbres de générer des forces dans différentes directions, un peu comme les groupes musculaires opposés chez les animaux. Cette découverte souligne un système sophistiqué de coordination de la croissance, combinant les signaux environnementaux externes avec une conscience interne de la forme.
La compréhension de ce mécanisme devient de plus en plus essentielle à mesure que le changement climatique augmente la fréquence des événements météorologiques extrêmes qui peuvent endommager les arbres. Les résultats ont également des implications pratiques pour la foresterie et l’agriculture. L’identification de plantes dotées d’une proprioception améliorée pourrait permettre de sélectionner des variétés d’arbres plus droites et plus résistantes, et d’améliorer la qualité du bois. De plus, ces connaissances pourraient aider à développer des cultures céréalières moins susceptibles de s’affaisser, un problème courant qui réduit les rendements des cultures.
« Nous avons découvert une véritable boucle sensori-motrice fonctionnant dans les parties ligneuses des arbres ! » a déclaré Bruno Moulia, directeur de recherche à l’INRAE. « Une mauvaise coordination de l’activation successive du bois de tension entraîne une tension interne excessive, qui peut affecter la qualité du bois. »
Félix Hartman, ingénieur de recherche à l’INRAE, a souligné le caractère collaboratif du travail : « Révéler les capacités remarquables des arbres nécessite beaucoup d’ingéniosité. Dans ce projet, nous y avons réussi en réunissant des chercheurs de différentes disciplines. »