Comment les plantes donnent-elles l'heure ? - Dasha Savage

Retrouvez la leçon complète : http://ed.ted.com/lessons/how-plants-tell-time-dasha-savage

Les belles-de-jour déploient leur pétales au petit matin avec la régularité d'un métronome. Un nénuphar blanc qui se referme indique la fin de l'après-midi. Et les fleurs de lune, comme leur nom l'indique, n'éclosent qu'à la nuit tombée. Qu'est ce qui permet aux plantes d'avoir une notion innée du temps ? Dasha Savage mène l'enquête pour savoir comment les rythmes circadiens agissent comme des horloges biologiques chez la flore et la faune.

Leçon donnée par Dasha Savage, animée par Avi Ofer.

Au 18ème siècle,

le botaniste suédois Carolus Linnæus
a conçu l'horloge florale,

une horloge composée de plantes à fleurs

qui éclosent et se referment
à des moments précis de la journée.

Le projet de Linnæus n'était pas parfait,
mais l'idée de base était bonne.

Les fleurs peuvent en effet,

d'une certaine manière,
percevoir le temps.

Les belles-de-jour déploient toujours
leurs pétales au petit matin.

Un nénuphar blanc qui se referme
indique la fin d'après-midi,

et les fleurs de lune, comme leur nom
l'indique, n'éclosent qu'à la nuit tombée.

Mais qu'est-ce qui donne aux plantes
cette notion innée du temps ?

En fait, il ne s'agit pas uniquement
des plantes.

De nombreux organismes sur Terre
ont apparemment une sensibilité interne

du moment de la journée.

C'est grâce aux rythmes circadiens,

des horloges internes
présentes chez de nombreux êtres vivants.

Ces horloges biologiques
permettent aux organismes

de garder la notion du temps

et de récolter des indices
sur leur environnement

pour qu'ils puissent s'y adapter.

C'est important car les rotations
et révolutions de la Terre,

nous plongent
dans un état de flux perpétuel,

malgré leur répétitivité
et leur prédictibilité.

Les rythmes circadiens
incluent divers signaux

pour réguler les moments

où l'organisme doit
se réveiller ou s'endormir,

et effectuer certaines activités.

Chez les plantes,
la lumière et la température

déclenchent des réactions
qui se déroulent à l'échelle moléculaire.

Les cellules des tiges,
des feuilles et des fleurs

contiennent des phytochromes,

des molécules minuscules
qui détectent la lumière.

Quand cela se produit,

les phytochromes déclenchent
une série de réactions chimiques,

qui transmettent le message
dans le noyau des cellules.

Ici, des facteurs de transcription
déclenchent la fabrication de protéines,

nécessaires à la réalisation
des processus dépendant de la lumière,

tels que la photosynthèse.

Ces phytochromes ne mesurent
pas seulement la quantité de lumière

reçue par la plante ;

mais ils peuvent également
détecter d'infimes différences

dans la distribution des longueurs d'onde
perçues par la plante.

Grâce à cette perception fine,

les phytochromes permettent à la plante
à la fois de discerner le temps,

la différence entre
le milieu de la journée et la soirée,

mais aussi de lieu, selon qu'elle est
à l'ombre ou en plein soleil,

ce qui permet à la plante
d'ajuster ses réactions chimiques

en fonction de son environnement.

En ce qui concerne les lève-tôt,

quelques heures avant le lever du soleil,
une plante est souvent déjà en activité

en train de créer des précurseurs d'ARNm
pour son mécanisme de photosynthèse.

Lorsque les phytochromes détectent
une lumière plus intense,

la plante prépare
ses molécules réceptrices de lumière

pour pouvoir réaliser la photosynthèse
et croître tout au long de la matinée.

Après avoir récolté
la lumière du matin,

les plantes utilisent
le reste de la journée

pour fabriquer
de longues chaînes d'énergie

sous forme de polymères de glucose,
tels que l'amidon.

Le soleil se couche et
le travail du jour est terminé ;

cependant, une plante
est tout sauf inactive durant la nuit.

En l'absence de la lumière du jour,

elles métabolisent et grandissent,

en décomposant l'amidon
récolté au cours de la journée précédente.

Beaucoup de plantes suivent
des rythmes saisonniers.

Le printemps faisant
fondre le gel hivernal,

les phytochromes perçoivent des journées
plus longues et une lumière plus intense,

et un mécanisme encore inconnu à ce jour
détecte les changements de température.

Ces systèmes transmettent
les informations dans toute la plante

et lui permettent
de produire des fleurs épanouies

en vue des pollinisateurs
qui sortent par temps plus chauds.

Les rythmes circadiens
agissent comme un lien

entre la plante et son environnement.

Ces oscillations proviennent
des plantes elle-mêmes.

Chacune d'elle a son propre rythme.

Toutefois, ces horloges
peuvent adapter leurs oscillations

aux changements et indices
environnementaux.

Sur une planète en flux constant,

ce sont les rythmes circadiens
qui permettent à une plante

d'être fidèle à son programme
et de garder son propre temps.