Le mystère des ultrasons : quand les végétaux révèlent leur langage caché

                  Une découverte qui fait grand bruit !

Depuis une dizaine d'années, à différents endroits sur la planète, les hommes font des expériences acoustiques sur les plantes et ont déjà mis en exergue l'existence des vibrations des plantes. Tout récemment, le directeur de recherche  de l'université de Tel Aviv, en Israël, a fait une découverte encore plus stupéfiante. Il a démontré que les plants de tomates et de tabac font du bruit, notamment lorsqu'ils sont en état de stress.

On savait déjà que la tomate change de forme, de couleur et d'odeur et qu'elle peut augmenter la concentration de sucre de son nectar. Mais on ignorait qu'elle émet des ultrasons comme les animaux. Plus la tomate est stressée ( si elle manque d'eau ou si elle est attaquée par des insectes, par exemple) plus elle émet des ultrasons.

Grâce à l'expérience d'Itzhak Khait, on peut maintenant connaître l'état physiologique d'un plant de tomates en fonction du nombre d'ultrasons produit.

Plants de tabac - Image PIXABAY

Enregistrement des ultrasons de plants de tomates dans une serre. Crédits photo : Ohad Lewin-Epstein

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                                     L'expérience

L'équipe d'Itzhak Khait a placé des micros à 10 cm des plants stressés. Les appareils ont révélé l'existence d'ultrasons entre 20 à 100 kilohertz émis par le plant . Cette fréquence est indécelable par l'homme, mais elle l'est par certains insectes et mammifères dans un rayon de plusieurs mètres.

Un plant de tomates stressé émet 40 cliquetis par heure, alors qu'un plant en condition normale émet un seul cliquetis par heure.

                                                            Schéma futura-sciences.com

Au début de l'expérience, on assoiffe des plants de tomates et on coupe des tiges d'autres plants. On les place dans une boite acoustique, puis dans une serre, ensuite, on installe les micros. 

Les chercheurs utilisent l'intelligence artificielle pour classer les sons et isoler ceux qui les intéressent. Des algorithmes d'apprentissages automatiques leur ont permis de différencier les sons provenant par les plantes non stressées, par les plantes assoiffées et  par les plantes coupées. Une plante stressée émet en moyenne 40 cliquetis par heure, des cliquetis que nous pouvons écouter ci-dessous. Quelque temps plus tard, lorsque les plants de tomates se dessèchent vraiment, le nombre de cliquetis diminue jusqu'à ce la plante meure.

 D'où viennent ces ultrasons ?

Lilach Hadany, qui est chercheuse en mathématiques, a dirigé cette étude. Elle explique que, selon elle, c'est la cavitation qui est à l'origine des ultrasons. La cavitation est la formation de bulles dans un liquide soumis à un changement de pression. La cavitation se déroule dans un réseau de canaux qui conduisent la sève des racines à la partie supérieure du végétal. Quand la plante a soif ou est blessée une bulle d'air se forme dans le réseau et crée une mini explosion générant un cliquetis.

                     Que faire de cette découverte ?

                                                                 Image consomag

Cette découverte pourra peut-être aider les agriculteurs à être alertés quand une plante va mal et à remédier à son problème avant que la plante meure. Les scientifiques ont aussi enregistré des ultrasons, marqueurs de stress, sur d'autres plantes : sur le blés, le maïs, les cactus et les vignes.

Les auteurs de la publication de la recherche remarquent "qu'elle peut modifier notre façon de penser le règne végétal, considéré jusqu'à présent comme presque silencieux (...). Les émissions sonores des plantes pourraient offrir un moyen de surveiller l'eau des cultures et éventuellement les états pathologiques". Ecouter les ultrasons des tomates permettraient d'optimiser leur arrosage : ni trop peu, ni trop d'eau. Un bon en avant plus gâcher l'eau et dans la connaissance plus fine des besoins des plantes.

                                                            Blés - Image freepng

                                                             Maïs  - Image freepng

                                                        Cactus - Image freepng

                                                  Vigne - Image freepng

                        Un nouveau questionnement

Il s'agit, pour Lilach Hadany, de savoir quelles sont plantes et animaux qui sont capables d'entendre les ultrasons des plantes stressées et de réagir en conséquence. Les chercheurs remarquent que les ultrasons " pourraient être détectés à une distance de 3 à 5 mètres par de nombreux mammifères (comme les souris) et insectes (comme les papillons)" et poursuivent en disant :" Nous souhaitons qu'une enquête plus approfondie dans le domaine de la bioacoustique végétale soit menée afin de révéler une voie de signalisation entre les plantes et leur environnement."

On peut imaginer, par exemple, que les mammifères vont vouloir dévorer les insectes ou les parasites qui s'attaquent à la plante ou bien que les insectes vont éviter de déposer leurs œufs sur une plante qui, potentiellement, mourra bientôt.

                                                            Image freepng

Une nouvelle vision du monde qui nous entoure ?

Les végétaux sont (presque) partout sur terre, mais les connait-on vraiment ?

Les plantes  sont-elles des éléments naturels passifs, sans sensation, statiques ?

Les végétaux ne font-ils que végéter ?

Manifestement, non.

D'aucuns disent qu'elles ont une forme d'intelligence qui les font interagir avec leur environnement et des équipes de chercheurs tentent sans cesse d'en apprendre plus sur elles.

"Pour percer le mystère et appréhender s'il existe chez les plantes une « intelligence sans cerveau et éviter tout « anthropocentrisme », l'Inra collabore désormais avec des spécialistes de l'intelligence artificielle. Car depuis peu, la thématique a trouvé un nouvel écho au sein de la communauté scientifique, longtemps sceptique" souligne un article de Futura sciences

On sait, grâce à leurs photorécepteurs, que les plantes, détectent la lumière tout en distinguant différentes couleurs dans le spectre lumineux. On a compris aussi que les végétaux sentent le vent en adaptant leur croissance en fonction de l'intensité du vent et qu'ils peuvent aussi sentir les attaques d'insectes, par exemple. Certaines plantes, en effet, deviennent fluorescentes quand elles sont attaquées par une chenille.

Dans l'article "Sensibilité des plantes", wikipédia nous parle de la sensibilté de la feuille Sensitive : " Si l'on touche, même très légèrement, la feuille de Sensitive, la réaction thigmonastique se produit aussitôt : abaissement du pétiole principal et, par propagation rapide du stimulus, rapprochement et affaissement des pétiolules entraînant le relèvement des folioles. Il pourrait s'agir d'un camouflage destiné à tromper les herbivores"

Mais les supers pouvoirs des végétaux ne s'arrêtent pas là.

Une autre expérience israélienne a montré que les plantes captent les sons environnants et perçoivent les vibrations sonores ! Certaines plantes, en tous cas, entendent le bruit des ailes des insectes et font bouger mécaniquement leurs fleurs pour les attirer et augmentent de 20 % le sucre de leur nectar. Malheureusement, elles agissent de même face aux sons artificiels, ce qui laisse à penser qu'elles peuvent être perturbées par l'activité sonore humaine.

Des études ont également montré que les plantes sont aussi sensibles aux odeurs. Certaines plantes utilisent des odeurs pour se défendre. Le brocoli, par exemple, pour se défendre contre la chenille du chou, envoie dans l'air une odeur qui attirent des prédateurs de la chenille. Cette dernière se fera manger avant d'avoir ravagé le brocoli...

Mais avant la découverte israélienne concernant les ultrasons  émis par les tomates, entre autres, on pensait que les végétaux étaient silencieux, ce qui n'est pas le cas pour un certain nombre d'entre eux. Aujourd'hui on sait que les plantes peuvent se manifester de manière sonore en envoyant des ultrasons à leur environnement. Sommes-nous entouré par un monde végétal bruyant que l'on pourrait capter par des micros ?

Les végétaux peuvent aussi interagir entre eux comme on peut le voir sur le dessin ci-dessous ou comme cela a été prouvé par un chercheur Sud-Africain.

Les interactions entre plantes voisines au-dessus du sol conduisent à des signaux émis par les racines dans le sol. © Elhakeem et al. (2018), CC-BY- FUTURA SCIENCES

Selon l'hebdomadaire  New Scientist , un magazine scientifique international - il y a de cela entre 30 et 40 ans - un zoologiste de Prétoria, en Afrique du Sud, avait déjà tenté de démontrer que les acacias communiquaient avec ses congénères en leur transmettant un "signal d'alarme" lorsque des antilopes venaient manger leurs feuilles.

En effet, attaqués par les antilopes, les acacias produisent de l'éthylène dans l'air qui est capté par leurs voisins dans un rayon de 50 mètres. Ainsi prévenus, les  acacias augmentent leur production de tanin en quantité mortelle très rapidement pour faire fuir leurs prédateurs. Les acacias afficheraient-ils une forme d'intelligence végétale dans leur communication inter-arbres ?

Une conclusion controversée par d'autres scientifiques qui voient dans l'émission d'éthylène une simple réaction propre à la constitution végétale des acacias.

Quoi qu'il est soit, la vision que l'on avait des végétaux a bien évolué, fort des différentes études sur le sujet.

 Le débat sur l'intelligence des végétaux ne fait que commencer...

                                                          Acacia - Image Wikipédia

Mes sources :

https://www.ulyces.co/news/ces-scientifiques-ont-decouvert-que-les-plantes-crient-lorsquelles-sont-stressees/

https://balises.bpi.fr/les-tomates-stressees-produisent-35-ultrasons-par-heure

https://www.courrierinternational.com/

https://www.lepoint.fr/

https://www.humanite.fr/

https://parlonssciences.ca/