Biologie | Environnement

 

Joy-Anne Salomon, 2003 | Yvonand, VD

 

L’existence d’une communication entre plantes est une découverte datant de la fin du XXe siècle qui a permis de poser un regard nouveau sur le monde végétal. Depuis, les chercheurs ont mis en lumière deux voies de communication : la voie aérienne et la voie souterraine. Dans ce travail, j’ai étudié la communication chez les radis attaqués par des altises en comparant la surface foliaire prédatée entre des pousses prévenues des attaques et d’autres les ignorant. J’ai également voulu savoir quelle(s) voie(s) les radis privilégient et si l’ajout de champignons mycorhiziens améliore l’échange d’informations. Bien que l’expérience ne valide pas l’hypothèse d’une communication aérienne, la voie souterraine quant à elle a été détectée. Les résultats suggèrent que la présence de champignons a un effet négatif sur cet échange.

Problématique

Les plantes peuvent communiquer de deux manières différentes. La première est la voie aérienne et se fait par la production de molécules gazeuses appelées COVB. Cette méthode permet non seulement la communication entre différents individus, mais aussi entre les différentes parties d’une même plante. La seconde est la voie souterraine et se fait par la greffe de racines, l’envoi de signaux électriques et chimiques ou, pour certaines plantes, par la formation d’un réseau souterrain créé par la symbiose entre les racines et des champignons dit mycorhiziens. Dans ce travail, j’ai ainsi cherché à savoir (i) si les pousses de radis communiquaient, afin de s’avertir lors d’une attaque par des altises et, en cas de communication, (ii) d’identifier la ou les voie(s) utilisée(s). Finalement, j’ai voulu savoir (iii) si l’ajout de champignons mycorhiziens favorisait cet échange.

Méthodologie

Pour traiter les différentes questions, j’ai planté 120 radis dans 15 pots de terre avec champignons mycorhiziens et 15 pots sans. Puis, j’ai entrepris trois expériences dans les deux substrats. Pour la première, qui teste l’existence d’une communication, je n’ai appliqué aucune contrainte. Pour la seconde, qui teste la voie aérienne, j’ai séparé mes pots en deux avec du géotextile. Pour la troisième, qui teste la voie souterraine, j’ai déposé des pots de 5L au fond découpé sur chaque pousse. Enfin, dans chacun des six groupes, j’ai utilisé 3 pots comme expérimentaux qui ont été attaquées par des altises. Les 2 autres pots étaient les témoins, sur lesquels j’ai déposé des filets anti-insectes afin de les préserver des attaques. Après une semaine, j’ai planté 120 radis dans les pots expérimentaux et témoins et j’ai comparé le pourcentage foliaire attaqué pour voir si les anciennes pousses ayant déjà subi des attaques avaient prévenu les nouvelles.

Résultats

Dans les deux substrats différents, la communication sans contrainte ainsi que par voie aérienne n’a pas donné de résultats significatifs. Cependant, pour l’expérience de la voie souterraine une différence a été détectée entre les plantes expérimentales et témoins : 7% contre 80% de surface foliaire attaquée pour les plantes non-mycorhizées, et 50% contre 93% pour les mycorhizées. Lors de la comparaison entre les deux substrats, les plantes communiquant par voie souterraine ont une surface foliaire attaquée plus grande lors de la présence des champignons.

Discussion

Les résultats suggèrent une communication par voie souterraine, confirmant la supposition que les plantes s’avertissent des attaques. Cependant lorsqu’il n’y a pas de contraintes, aucune communication n’a été détectée, ce qui peut paraître contradictoire. Une hypothèse serait l’emplacement des pots et les conditions météorologiques qui ont pu avoir un impact. Une autre explication serait que les plantes expérimentales, se trouvant à côté des témoins, les aient prévenus des attaques par voie aérienne. Ainsi, les plantes censées ne pas connaitre la présence de prédateurs seraient en réalité prévenues. Cette hypothèse expliquerait aussi pourquoi la communication par voie aérienne n’a pas été détectée.

Conclusions

Les deux premiers buts de ce travail étaient de déterminer si les pousses de radis communiquent afin de s’avertir lors d’une attaque et d’identifier les voies utilisées. Les résultats suggèrent que les plantes s’avertissent, en tout cas par voie souterraine. Le dernier objectif était de savoir si l’ajout de champignons mycorhiziens favorise cet échange. Les résultats suggèrent qu’un tel ajout défavorise la communication par voie souterraine. Afin de confirmer ces résultats il serait préférable de réitérer l’expérience dans de plus grandes proportions et dans un lieu plus contrôlé.

 

 

Appréciation de l’expert

Dr. Sébastien Bruisson

Le projet de Joy-Anne Salomon a pour but d’étudier la communication chez les plantes afin de savoir quelles sont les voies qu’elles utilisent et si cette communication peut permettre aux individus de se protéger contre des attaques de nuisibles. Elle a conduit son projet du début à la fin de manière complètement autonome, en réalisant un travail scientifique de grande qualité. Elle a fait preuve d’une grande rigueur pour la mise au point de son protocole expérimental et l’analyse de ses résultats, mais aussi pour ses recherches bibliographiques.

Mention:

excellent

Prix spécial Institut fédéral de recherche sur la forêt, la neige et le paysage WSL

 

 

 

Gymnase d’Yverdon, Cheseaux-Noréaz
Enseignant: Amaël Chevalier