Upside Down

Mettez une plante dans n'importe quel sens, elle saura toujours où est le haut du bas, jamais sa racine ne se trompera, elle cherchera toujours le sol. Comment fait-elle? Où et sous quelles formes sont ses repères?

Hé bien notre plante, physicienne de surcroît, se sert de la gravité, phénomène universel d'attraction sur notre Terre. En effet, si on la place à l'horizontale, notre racine se courbera pour se remettre à la verticale. Vous me direz "strictement rien de surprenant à ça, tout tombe, alors pourquoi pas notre racine?", je vous dirais "diantre, ce n'est pas si simple mes amis". La racine possède à son extrémité une région spéciale appelée "coiffe racinaire" contenant des cellules uniques : les statocytes. Si on enlève cette coiffe et donc ces statocytes, la racine placée à l'horizontale ne se courbera pas, elle continuera sa croissance tranquillement sans plus aucune notion de gravité.

A gauche, superbe schéma de racine de plante, avec la coiffe au bout contenant les statocytes. Les petits bidules avec un "a" au milieu correspondent aux amyloplastes.

Ces statocytes ont donc sans aucun doute un lien avec cette détection de la gravité. Mais comment ça marche? Eh bien c'est ingénieux : ces cellules possèdent des amyloplastes qui sont de petits organites remplis d'amidon à forte densité. Quelque soit le sens dans lequel se trouvera la racine, ces amyloplastes tomberont immanquablement vers le bas, leur densité les attirant vers le bas par gravité. Lorsque ces amyloplastes tombent sur la membrane interne de la cellule, ils déclenchent des signaux chimiques/électriques à travers la racine l'informant de sa position dans l'espace. En réponse, la racine va se courber pour se diriger vers le bas.

Mise à l'horizontale, les amyloplastes tombent sur le coté de la cellule, donnant un message différent à la racine.

Pour cela, nous avons une phytohormone (nom donné aux hormones de plantes) appelée l'auxine qui joue un role essentiel dans la croissance de nos végétaux. Selon sa concentration dans les tissus, elle inhibe ou active la croissance de la racine. Lorsque la concentration est élevée, la croissance est stoppée, mais lorsqu'elle est faible, la racine va grandir. Bien, alors pour faire une courbure c'est simple : il faut une faible concentration d'un coté, et une forte concentration de l'autre !!! On aura alors un angle qui va se former. Regardez les schémas, ils expliqueront toujours mieux que moi.

Encore un superbe schéma de racine expliquant le gradient d'auxine mis en place dans la racine (flèche bleue). Il y en a beaucoup en bas : pas d'élongation et peu en haut : élongation = courbure dans le sens de la gravité.

Et en prime une petite vidéo illustrant le phénomène

Par contre, il est vrai que le moment entre le signal donné par les statocytes et la formation du gradient d'auxine, est un mystère non résolu pour le moment. Il a été démontré que certains canaux membranaires (canaux dans la membrane des cellules permettant le passage de certains messagers chimiques de cellule en cellule) étaient spécifiquement ouverts par la chute des statocytes et avaient un lien avec l'auxine, mais cela reste un terrain de recherche encore en travail.

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Sources : mes cours et le site de mon université