Face au stress, certaines plantes se mettraient à "crier"

Face au stress, certaines plantes se mettraient à "crier"

Une étude menée par des chercheurs israéliens suggère que certaines plantes émettraient des sons inaudibles pour l'oreille humaine lorsqu'elles font face à des stress comme un manque d'eau ou une atteinte physique.

On les pensait immobiles, silencieuses et impassibles. A tort. Les plantes sont en réalité particulièrement sensibles à l'environnement qui les entoure et elles n'hésitent pas à y réagir. De récentes études ont par exemple montré que les végétaux peuvent émettre des composés volatiles et odorants pour informer leurs congénères de la présence d'une menace.

D'autres recherches ont suggéré que les plantes peuvent également se montrer sensibles aux sons détectés dans leur environnement. Mais peuvent-elles émettre elles-mêmes des sons ? C'est la question à laquelle des chercheurs israéliens de l'Université de Tel Aviv ont tenté de répondre. Et leurs résultats publiés en ligne sur la plateforme BioRxiv laissent penser que ce serait bien le cas.

Selon leur étude, face à un stress comme un manque d'eau, certains végétaux émettraient bel et bien des sons capables de se propager dans l'air. Si on ne les entend pas, c'est tout simplement parce que leur fréquence trop élevée serait indétectable par l'oreille humaine.

Plants sur écoute

Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont placé des microphones à proximité de plants de tomates et de tabac installés dans un espace insonorisé ou dans une serre ouverte. Au préalable, les plants avaient été exposés à différents stress : une partie à un manque d'eau et l'autre à une attaque physique (une coupure dans la tige). Un troisième groupe, non stressé, a servi de témoin pour comparer.

Minutieusement analysés, les enregistrements sonores ont indiqué que les différents végétaux émettaient bien des sons situés dans des fréquences comprises entre 20 et 100 kilohertz, correspondant à la gamme des ultrasons. Mais ce n'est pas tout. Les données ont également révélé qu'ils le faisaient à des rythmes variables selon les espèces et le stress.

Ainsi, les plants de tomates stressés par le manque d'eau ont émis en moyenne 35 "cris" ultrasoniques par heure, contre 25 pour ceux dont la tige était coupée. Les plantes de tabac eux, ont émis 11 "cris" par heure dans le premier cas, contre 15 dans le second. En comparaison, la moyenne des sons émis par les plants non stressés se trouvait à moins d'un par heure.

Les plantes de tabac stressés par le manque d'eau ont émis 11 "cris" par heure, contre 15 pour les plants stressés par la coupure d'une tige. - Pixabay

Pour aller plus loin, les chercheurs ont fait analyser les enregistrements par un modèle reposant sur un algorithme d'intelligence artificielle. Ils ont constaté qu'après entrainement, le modèle était, dans la plupart des cas, capable d'identifier la nature du stress en se référant à l'intensité et la fréquence des sons. Les plants de tabac assoiffés ont ainsi semblé émettre des sons plus graves que les plants coupés.

"Nos résultats démontrent pour la première fois que les plantes émettent des sons informatifs, transportés via l'air et détectables à distance face à un stress", écrivent les auteurs dans leur étude. "Ces découvertes peuvent modifier la façon dont nous percevons le règne végétal, qui a longtemps été considéré comme quasiment silencieux jusqu'à aujourd'hui".

Une étude qui a ses limites

Il est important de souligner que l'étude israélienne n'a pas encore été publiée dans une revue et donc évaluée par les pairs. Par ailleurs, elle comporte certaines limites. L'équipe n'a par exemple mené les expériences que sur des plants de tomates et de tabac. Bien qu'une étude préliminaire ait abouti à des résultats similaires sur deux autres espèces, difficile donc d'étendre avec certitude les conclusions.

De même, les auteurs n'ont expérimenté que deux types de stress quand les plantes peuvent être exposés à une grande variété de menaces y compris un niveau trop élevé de sel ou des températures défavorables. On ne peut donc pas confirmer que tous les végétaux stressés émettent des "cris". Néanmoins, ces recherches ne sont pas les premières à identifier une réaction sonore chez les plantes.

De précédentes études utilisant des dispositifs d'enregistrement avaient déjà permis de détecter des sons dans les tiges de plantes stressées par un manque d'eau. Ce phénomène, connu sous le nom de cavitation, se produit dans les tissus qui conduisent normalement l'eau depuis les racines : lorsque celle-ci vient à manquer, des bulles d'air se forment et finissent par éclater provoquant des vibrations dans les tissus.

Selon Edward Farmer, spécialiste en biologie moléculaire végétale de l'Université de Lausanne interrogé par le New Scientist, il est possible que ce même phénomène de cavitation soit le mécanisme à l'origine des sons entendus par le chercheur israélien Itzhak Khait et ses collègues. Mais des recherches supplémentaires seraient nécessaires pour en savoir plus.

Des sons entendus et reconnus par les insectes ?

Si cette capacité des plantes à émettre des sons se confirme, néanmoins, elle pourrait ouvrir de nouvelles portes dans la compréhension des relations que les végétaux entretiennent avec leur environnement. Dans leur étude, les auteurs suggèrent que d'autres organismes tels que des insectes seraient capables d'entendre, de reconnaître les sons et de réagir en conséquence.

"Par exemple, de nombreux papillons de nuit - certains utilisent les plants de tomates et de tabac pour abriter leurs larves - peuvent entendre et réagir aux ultrasons dans les fréquences et les intensités que nous avons enregistrées. Ils pourraient alors potentiellement en tirer bénéfice en évitant de pondre leurs œufs dans une plante qui a émis des sons de stress", avancent les chercheurs.

En l'absence d'expériences sur le sujet, cette idée reste pour l'heure très hypothétique. En revanche, les scientifiques ont avancé une autre perspective qui séduit un peu plus. La possibilité que les plantes émettent des sons face à un stress pourrait donner un coup de pouce en matière d'agriculture et de suivi des cultures.

Utiliser la "phyto-acoustique" pourrait en effet permettre de surveiller plus étroitement les cultures et notamment leur apport en eau, "une question d'une importance cruciale en agriculture", écrit l'équipe dans son rapport. Une idée qui, selon Anne Visscher, spécialiste des Royal Botanic Gardens de Kew au Royaume-Uni citée par le New Scientist. "semble faisable à condition que l'installation d'un système d'enregistrement en situation réelle sur le terrain ne coûte pas trop cher".

A.G.M
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