Mère Nature a toujours plus d’un tour dans son sac ! Le règne végétal présente un mode de vie, avec son lot de contraintes auxquelles la plante doit pouvoir faire face : elle ne peut pas se déplacer. De cette caractéristique écologique et comportementale découlent de nombreuses adaptations évolutives, et ce à plusieurs niveaux : facilitation de la reproduction, défense face aux prédateurs, adaptation aux conditions climatiques défavorables … Un exemple surprenant parmi toutes les adaptations phyto-comportementales, la thigmonastie consiste en le mouvement de certains organes végétaux suite à une stimulation extérieure, dans ce cas précis le toucher.

Comment expliquer ces mouvements réflexes ? Quels bénéfices peuvent-ils apporter dans le cadre de la vie végétale ? Explications.

Mimosa pudica : une sensibilité à “fleur de pot”

Le mimosa pudique, ou Mimosa pudica, est un représentant des Fabacées, dont la distribution concerne exclusivement les régions tropicales. Rampante, la Sensitive, telle qu’elle est couramment surnommée, a fait l’objet d’un intérêt particulier en médecine traditionnelle pour ses propriétés anti-dépressives. Toutefois, sa notoriété est plutôt due à sa capacité à replier ses feuilles, dès qu’elles ont été touchées.

Mais comment expliquer ce phénomène ? Quelle signalétique cellulaire et moléculaire se cache derrière ce repliement réflexe ?

Pour ce faire, il faut s’attarder quelques instants sur l’organisation histologique du Mimosa pudica, et la croiser à l’échelle anatomique et fonctionnelle de la Fabacée. Le stimulus tactile est réceptionné par les cellules rouges réceptrices, agissant tels des mécanorecepteurs, provoquant la formation d’un potentiel d’action à leur moindre stimulation. Ce dernier est transmis aux cellules motrices allongées excitables par le biais de jonctions, appelées plasmodesmes.

Coupe longitudinale du complexe récepteur du pulvinus tertiaire de Mimosa pudica (MEB). (Visnovitz et al). R : cellule rouge réceptrice ; G : cellule de garde stomatale inactive ; E : cellule motrice allongée excitable ; Ep : cellule banale de l’épiderme ; Flèche : plasmodesme.

La suite des évènements repose sur une variation de la turgescence : suite au toucher des feuilles et à la signalétique intracellulaire suivante, des échanges ioniques permettent la sortie d’eau de la vacuole, au niveau des cellules végétales du pulvinus tertiaire, provoquant une diminution du volume de la vacuole aquifère, induisant son flétrissement transitoire, et donc un repli de la feuille sur elle-même. Du fait d’une transmission intercellulaire du potentiel d’action, les feuilles se referment progressivement les unes après les autres.

Schéma récapitulatif de la perte de turgescence chez Mimosa pudica (d’après Fleurat-Lessard et al) ; N : noyau ; V : vacuole aquifère ; TV : vacuole à tanin.

Seules des suppositions peuvent être avancées ; par exemple, dans le cas où la plante serait exposée à un prédateur, le phénomène thigmonastique pourrait provoquer un sentiment de frayeur à ce dernier. Il peut aussi duper l’herbivore, présentant des feuilles aux allures flétries, ou alors présenter plus facilement les aiguilles fixées au niveau des nervures et des tiges, normalement dissimulées, de sorte que l’animal ne daigne plus jamais s’y risquer. Enfin, un réflexe de soustraction peut aussi être avancé, dans le cas de pluies fortes, qui pourraient blesser les extensions aériennes végétales.

Samanea saman, l’arbre-pluie, et Dionaea muscipula, la guerrière

La thigmonastie ne reste pas spécifique au Mimosa pudique, d’autres végétaux étant eux aussi dotés de cette attribution fonctionnelle. Parmi elles, l’arbre-pluie, ou Samanea saman, peut retrousser ses feuilles le temps d’une averse, pour finalement les redéployer une fois la pluie passée. Dans quel but ? Celui de donner un libre accès à l’eau dans une proximité directe de l’arbre, et pour conserver l’humidité nouvelle. En effet, une fois l’intempérie finie, l’arbre crée une ombre protectrice, de sorte que l’eau fraîchement tombée ne s’évapore. Un atout majeur, surtout par fortes chaleurs …

Photographie d’un spécimen de Samanea saman.

Un dernier exemple, finalement, bien connu de tous : la Dionée attrape-mouche. La “plante carnivore”, telle qu’elle est largement surnommée, nécessite, pour la synthèse de ses protéines, une source d’acides aminés supplémentaire, parmi laquelle certains insectes. Par stimulation à deux reprises des poils sensitifs, la “gueule” de Dionaea muscipula se referme, emprisonnant la proie, et entamant son assimilation. A la base de cette fermeture réflexe : une variation subite de la turgescence, sur un modèle semblable à Mimosa pudica.

Photographie d’un spécimem de Dionea muscipula.

Alors, qui prétend encore croire que le végétal est voué au statisme ?

Sources :

Di Pascoli Thomas, Guillou Stéphane, “Analyse bibliographique et communication scientifique : la thigmonastie chez les plantes”, 2010-2011.

Braam J., “In touch : plant responses to mechanical stimuli”, New phytologist 165 : 373 – 389, 2005.