Les plantes, pour reprendre les mots du professeur Jack S. Schultz, «sont des animaux très lents». Schultz a passé quatre décennies à étudier les interactions entre les plantes et les insectes. Le scientifique connaît les particularités de ce processus.
Selon le chercheur, les plantes se battent pour le territoire, sont à la recherche de nourriture, échappent aux prédateurs et attrapent des proies. Comme les animaux, ils démontrent leur comportement et peuvent percevoir le monde.
L'avis du scientifique Olivier Hamant
«Pour voir tout cela, il suffit de faire un petit film sur une plante en croissance», déclare le passionné Olivier Hamant, scientifique à l'Université de Lyon en France. En effet, la caméra time-lapse révèle le comportement des plantes en entier, comme peut en témoigner quiconque a vu la série Life de David Attenborough.
«Les plantes nécessitent des appareils sensoriels sophistiqués qui sont réglés sur différentes conditions pour réagir correctement», explique Schultz.
Alors qu'est-ce qu'une plante? Si vous croyez Daniel Chamovitz de l'Université de Tel Aviv, alors son existence n'est pas si différente de la nôtre.
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Lorsque Chamovitz a décidé de présenter son livre de 2012 What's Plant Knows, dans lequel il explore comment les plantes interagissent avec le monde, il était émerveillé. «J'étais extrêmement prudent pour deviner à quoi le public réagirait», dit-il.
Les plantes peuvent ressentir
L'étude de la perception des plantes a parcouru un long chemin depuis les années 1970. Au cours des dernières décennies, de plus en plus d'ouvrages scientifiques ont été soumis au public qui décrivent les sensations des plantes. La motivation pour écrire de telles œuvres n'est pas simplement de démontrer que «les plantes ont des sentiments». Au lieu de cela, la question se pose de savoir pourquoi et comment la plante perçoit son environnement.
Heidi Appel et Rex Cockcroft, les collègues de Schultz dans le Missouri, ont mené des recherches sur l'audition chez les plantes. «L'essence de notre travail était de justifier pourquoi les plantes sont affectées par le son», explique Appel. La musique classique n'a pas vraiment d'importance pour la plante, mais l'exposition à une chenille affamée produit une réponse différente.
Les scientifiques Appel et Cockcroft ont découvert que le bourdonnement des chenilles déclenche la libération de produits chimiques à partir des feuilles des plantes qui sont nécessaires pour repousser les attaques.
Nous avons des nez et des oreilles, mais qu'est-ce qu'une plante a?
Consuelo de Moraes de l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich, avec ses collaborateurs, affirme également que les plantes sont douées de sens. Parallèlement à la capacité d'entendre les insectes s'approcher, ils ont également un odorat. Les plantes sont capables de sentir les composés volatils libérés par les plantes voisines.
Une étude de 2006 a démontré comment une plante parasite connue sous le nom de vigne renifle un hôte potentiel. La vigne commence à se tortiller dans l'air avant de s'enrouler autour de l'hôte et d'en extraire les nutriments.
«Il est clair qu'il n'y a rien de spécial à propos de ces plantes. Ils respirent ou entendent simplement quelque chose et agissent ensuite en fonction de la situation, comme nous le faisons », dit de Moraes.
Les plantes et les animaux ont-ils quelque chose en commun?
Bien sûr, il existe de nombreuses différences importantes entre les plantes et les animaux. «Nous ne savons vraiment pas à quel point les mécanismes de l'odorat chez les plantes et les animaux sont similaires, car nous ne comprenons pas vraiment les mécanismes dont les plantes sont dotées», déclare De Moraes.
Mais certaines caractéristiques de la science sont encore claires. Par exemple, les photorécepteurs végétaux sont bien étudiés. Néanmoins, ce domaine mérite également une grande recherche scientifique.
Les chercheurs Appel et Cockcroft espèrent trouver des parties de la plante qui répondent au son. Des échantillons ont été identifiés qui font allusion à la communauté des représentants de la flore et de la faune. Les candidats probables sont des protéines réceptrices présentes dans toutes les cellules végétales. Ils transforment les plus petites déformations générées par les ondes sonores qui enveloppent l'objet en signaux électriques ou chimiques.
Les scientifiques testent si les plantes dont les récepteurs sont perturbés peuvent répondre aux insectes. La plante ne semble pas avoir besoin d'un organe aussi volumineux que l'oreille.
Une autre capacité que possèdent les plantes est le «sixième sens». Certains d'entre nous en sont dotés. Bien que la structure moléculaire des plantes soit très différente de la nôtre, elles possèdent également des récepteurs mécaniques qui réagissent aux changements de leur environnement.
En 2014, une équipe de l'Université de Lausanne en Suisse a montré que lorsqu'une plante Arabidopsis est attaquée par une chenille, elle présente une activité électrique, ce qui n'est pas en soi une idée nouvelle », explique le physiologiste John Burdon-Sanderson.
Dans ce cas, le rôle principal est joué par des molécules appelées récepteurs du glutamate. Le glutamate est un neurotransmetteur essentiel du système nerveux central, mais les plantes ne le possèdent pas.
Les plantes et les animaux sont constitués d'un ensemble étonnamment limité de blocs de construction moléculaires très similaires. La communication électrique a évolué de deux manières différentes, en utilisant un ensemble de composants dont on pense qu'ils sont antérieurs à la séparation entre les animaux et les plantes il y a environ 1,5 milliard d'années.
«L'évolution a déclenché le développement d'un certain nombre de mécanismes de communication potentiels, et bien que vous puissiez les utiliser de différentes manières, le point final est le même», déclare Chamovitz.
La prise de conscience que des similitudes similaires existent et que les plantes ont une capacité beaucoup plus grande à percevoir le monde qui les entoure qu'il n'y paraît à première vue, a conduit à des déclarations de certains scientifiques sur «l'intelligence des plantes» et a même engendré une nouvelle discipline scientifique.
La présence de signalisation électrique dans les plantes a conduit à l'émergence de la «neurobiologie végétale» (le terme est utilisé malgré l'absence de neurones dans les plantes). Et aujourd'hui, de nombreux biologistes expérimentent les plantes afin d'étudier des aspects tels que la mémoire, l'apprentissage.
Ces vues scientifiques ont même conduit des scientifiques suisses à établir des lignes directrices visant à protéger la «dignité des plantes».
Bien que les termes intelligence végétale et neuroscience végétale soient considérés comme métaphoriques par beaucoup, ils se trouvent encore dans les écrits de nombreux biologistes. Prenez la déclaration de Chamovitz: «Pensez-vous que les plantes sont intelligentes? Je pense que les plantes sont complexes. La complexité de tous les mécanismes dont les plantes sont dotées ne doit pas être confondue avec l'intelligence."
Quel est le danger de telles théories audacieuses?
Le danger de telles théories est que les plantes sont finalement considérées comme des versions inférieures des animaux, ce qui déforme complètement notre compréhension du monde végétal.
Les plantes peuvent manquer du système nerveux, du cerveau et d'autres traits que nous associons à la complexité, mais elles montrent une supériorité dans d'autres domaines. Nous sommes plus comme des plantes que nous aimerions le penser. Les plantes ont des priorités différentes et leurs systèmes sensoriels le reflètent.
Par conséquent, alors que les plantes font face à bon nombre des mêmes problèmes que les animaux, leurs demandes sensorielles sont également façonnées par les mécanismes qui les différencient. «L'enracinement des plantes implique qu'ils doivent vraiment être beaucoup plus conscients de l'environnement que vous ou moi», déclare Chamovitz.
«Le danger pour les gens de faire le parallèle entre les plantes et les animaux est que s'ils continuent à travailler de cette façon, ils risquent de manquer la véritable essence des plantes», dit Hamant.
«J'aimerais que les plantes soient reconnues comme des êtres vivants plus étonnants, intéressants et exotiques», conclut le scientifique. La génétique, l'électrophysiologie et la découverte des transposons ont commencé par la recherche sur les plantes, et toutes ces recherches scientifiques se sont avérées révolutionnaires pour la biologie en général.
À l'inverse, la prise de conscience que nous avons quelque chose en commun avec les plantes peut être l'occasion de reconnaître que nous sommes plus comme des plantes que nous ne voudrions le penser, tout comme les plantes sont comme des animaux.