Plantes intelligentes ? Autoroots et communication - TransFAIRE - Inra

L’ « intelligence » des plantes en question• 1983, Jack Schultz: 1èrehypothèse de l’existence d’uneforme d’intelligence entre lesvégétaux : « les peupliersparlent »télécommunicationchimique par voie aérienneentre les arbres4

Les plantes communiquent-elles ?• Le monde végétal est continuellementen mouvement, pour mieux s’adapter àson environnement : « leurs actionspassent inaperçues parce que leursmouvements sont trop lents pour nous,et que la chimie est invisible sansinstruments » (Stephano Mancuso, professeurà l’université de Florence)• À l’échelle individuelle, l’homme a dumal à comprendre ce mécanisme, car ilse base sur son référentiel de vie,principalement basé sur la vue auniveau sensoriel, et sur un laps de tempscourt au niveau comportemental5

_03 AutorootsFascination of Plants Day.0612/08/2013

Des réseaux de com souterrains• Suzanne Simard (professeure del’Université de Colombie-Britannique)explique que les arbres des forêts sontreliés entre eux grâce à leurs racines et àdes champignons présents dans le sol.• En formant un véritable réseausouterrain, ils « communiquent » entreeux, « s’entraident » pour survivre etdéveloppent une résilience écologique.• Les « arbres mère », les plus gros et lesplus âgés d'entre tous, agissent commecentres névralgiques dans ces réseaux,léguant aux autres arbres tout leur «héritage »…7

Des réseaux de com souterrains• Mars 2012, des chercheurs israéliensmontrent que les plantes étaientcapables d’échanger des signaux dedétresse par le biais de leurs racinesProfessor Ariel Novoplansky of Ben-GurionUniversity. Photo by Ilan Assayag• Exposition progressive de 5 plantes dejardin à des conditions de sécheresse :– la première plante soumise à ce stresshydrique essayait de réagir pour lutter contrecette perte d’eau et qu’elle émettait, via sesracines, des signaux d’alerte pour informer lesplantes voisines de cette menace et leurpermettre de s’y préparer8

La rhizosphère : une usine naturelleLes racines des plantes libèrent de nombreuses molécules qui participent à la communicationchimique avec les microorganismes du sol dans les écosystèmesMolécules à effets négatifssur la plante : elles attirent lesparasites des plantesMolécules à effets positifs sur la plante : ellesattirent les micro-organismes favorables etsuppriment certains parasitesChampignonsnuisiblesChampignonsutiles(Mycorhizes)Bactéries utiles(Rhizobium…)NématodesP FernandesNodule sur racinesBactéries nuisibles: exemple:flétrissement bactérienBactériesnuisibles

Les mychorhyzes: extension etprotection des racinesMycorhizes autour des racinesLES MYCORHYZESSouvent, un réseau de filaments dechampignons relie les racines desplantesSi le réseau est continue, on constateque descomposés chimiques produitspar une Tomateattaquée et maladesont transportés dans lesplantes non encore atteintesSi le réseau est sectionné par unobstacle, latransmission ne se fait pas

L’allélopathie : protection naturelleL’allélopathieEffet positif ou négatif, direct ouindirect, de végétaux ou de microorganismessur des végétaux ou desmicro-organismes, par le biais decomposés chimiques libérés dansl’environnement » (Rice, 1984).Exemples :-Le pois d’angoleinterdit ou réduit denombreuses germinations près de sesracines-L’œillet d’Inde combat lesnématodes du sol

_03Enjeux pour la RechercheAgronomique et l’InnovationFascination of Plants Day.01212/08/2013

Application à la régulation des bioagresseurstelluriquesLutte génétique:Variétés tolérantes►Limite le développementdes pathogènes à l’intérieur dela racineLutte prophylactique:Utilisation de plantes enassociation ou rotation,ex: cive, crotalaria►Allélopathie : effet nonhôteRéductionde l’inoculumdu solBiorégulation rhizosphériqueUtilisation des endomycorhizes► Effet barrière : différents mécanismesd’action directs et indirects

Sélection de plantes de services : les mycorhizes pourcombattre une bactérie nuisibleExemple du flétrissement bactérien de la tomateStimulation des communautés microbiennes avec des plantesmycorhizotrophes: les cives% Disease incidence100806040200bbcEnd of plant life cycle 10 days after soil amendmentbbbcdbcbcbcdbcdcdcdcddbcdcdcdddaaInitialdiseaselevel(44,44%)Sire Diedhiou, PeninnaDeberdt, Marie Chave, Paula Fernandes

Sélection de plantes de services : l’allélopathie contre lesnématodesExemple de la verse du bananierEmission de composé chimiques toxiques pour les nématodes : plantes àpropriétés nématorégulatrices : les crotalairesCMéthode des « Plantes à traire »

_04Conclusions et perspectivesFascination of Plants Day.01612/08/2013

Intelligence des plantes et transition écologique• Les plantes communiquent : elleséchangent divers signaux, par exemplechimiques, signalant ainsi leurprésence ou celle d'un danger à leursvoisine• Nécessité d’étudier le comportementvégétal: sensibilité des plantes estsimilaire voire supérieur à celle desanimaux et des humains plus de700 capteurs sensoriels différents sontrépertoriés dans le monde végétal :thermiques, chimiques, lumineux, mécaniquesEnjeu majeur pour la recherche : élucidersystèmes de perception, decommunication et d’action des plantes•adaptation des espèces végétales auchangement climatique•défi de l’augmentation de laproductivité agricole auquel nous allonsdevoir faire face pour nourrir plus de 9milliards d’humains dans 40 ans, dans lerespect de l’environnement17

Merci de votre attention"L'homme ne fait que remettre partiellement en activité uneintelligence qui avait déjà organisé et créé les êtres vivants, ycompris lui même : son intelligence redécouvre lesinventions, processus, techniques, trouvailles qui, il y a deuxmilliards d'années ont déjà constitué l'organisation cellulaire.L'intelligence de l'homme semble provenir d'une fuite dans lesconduites de l'intelligence inconsciente".Edgar Morin18