Comment un tournesol voit-il le soleil... Une étude décrit un nouveau mécanisme

Météo en Arabie - Les tournesols, ces belles plantes célèbres pour se pencher toujours vers le soleil, émerveillent les scientifiques depuis longtemps, et grâce à une nouvelle étude impressionnante, un mécanisme passionnant a été révélé qui explique comment ces fleurs voient et suivent le soleil. .

Le secret des tournesols qui voient le soleil

On sait que les tournesols se tournent vers le soleil et le suivent dans ses déplacements dans le ciel, mais comment ces plantes « voient »-elles le soleil et le suivent-elles ? Une étude récente menée par des biologistes végétaux de l'Université de Californie à Davis, publiée dans la revue PLOS Biology le 31 octobre , a révélé un nouveau mécanisme différent du concept précédent.

Le professeur Stacy Harmer, professeur de biologie végétale à l'Université de Californie à Davis et auteur principal de l'étude, a déclaré :

"C'était une grande surprise pour nous."

Les plantes présentent souvent un phénomène appelé phototropisme , qui est défini comme la capacité d'une plante à se développer vers une source de lumière. Les botanistes avaient précédemment supposé que la capacité d'un tournesol à suivre le soleil reposait sur le même mécanisme de base que celui que l'on retrouve chez la plupart des plantes, qui est une réponse à la lumière à travers une molécule appelée phototropisme. La phototropine, qui répond à la lumière dans le spectre visuel à l'extrémité bleue.

La tête des tournesols se déplace légèrement vers l'est pendant la journée et vers l'ouest la nuit en raison d'une croissance ondulante sur les côtés est et ouest de la tige. Des recherches antérieures menées dans le laboratoire du professeur Harmer à l'École des sciences biologiques de l'Université de Californie, Davis, a montré comment les tournesols bénéficient de leur horloge biologique : des plantes d'intérieur pour anticiper le lever du soleil et chronométrer l'ouverture de leurs fleurs avec l'apparition des insectes pollinisateurs le matin.

La nouvelle étude... L'effet de l'éclairage et des conditions environnementales sur la croissance et le comportement des plantes

Dans la nouvelle étude , les chercheurs ont mené des expériences en utilisant des plants de tournesol dans différentes conditions. L'étudiant diplômé Christopher Brooks, en collaboration avec le chercheur postdoctoral Hagatop Atamyan et parrainé par le professeur Stacy Harmer, a étudié les gènes activés dans les plants de tournesol cultivés dans des chambres de croissance. laboratoire, par rapport aux plants de tournesol qui poussent à l’extérieur au soleil.

Il s'avère que les plants de tournesol cultivés en intérieur poussaient directement vers la source de lumière, ce qui entraînait l'activation de gènes liés à la phototropine. En revanche, un modèle d'expression génique complètement différent a été observé chez les plants de tournesol cultivés en extérieur, dont les têtes se balançaient avec le mouvement de la lumière. Les chercheurs ont noté qu'il n'y avait pas de différence évidente dans le niveau de phototropine entre les deux côtés de la plante.

Malgré ces découvertes, les chercheurs n’ont pas encore identifié les gènes qui jouent un rôle dans le phénomène de suivi du soleil.

Dans un contexte connexe, l'effet du blocage de longueurs d'onde spécifiques de la lumière, telles que la lumière bleue, la lumière ultraviolette, la lumière rouge et la lumière rouge lointaine, a été testé à l'aide de boîtes d'ombre, et il a été constaté que ces différentes longueurs d'onde n'affectaient pas clairement la lumière. réponse des plants de tournesol à l'héliotropisme, ce qui indique qu'il existe plusieurs voies qui peuvent répondre à différentes longueurs d'onde de lumière pour atteindre le même objectif, et que les recherches futures devront se concentrer sur la manière dont la protéine est régulée dans les plantes et sur son rôle dans ce processus.

Enfin, il a été démontré que les plantes de tournesol apprennent rapidement. Lorsque les plantes cultivées en laboratoire étaient déplacées à l'extérieur, elles commençaient à suivre le soleil dès le premier jour. Il a été observé que ce comportement s'accompagnait d'une activation génétique du côté ombragé de la plante. , qui ne s'est pas répété les jours suivants, ce qui indique un mécanisme qui se produit dans les plantes.

En plus de révéler de nouvelles voies de détection de la lumière et de croissance chez les plantes, cette découverte est d'une grande importance, car elle met en lumière l'influence des conditions environnementales sur le comportement des plantes et leur réponse à la lumière. différent de ceux des chambres de croissance, cela indique que les chercheurs soulignent que les choses qui fonctionnent dans des conditions contrôlées peuvent ne pas fonctionner de la même manière dans le monde extérieur.

Harmer a souligné que cette découverte met en évidence l'importance de la recherche dans ce domaine, car elle peut aider à comprendre comment les plantes s'adaptent à leur environnement et comment leur agriculture et leur durabilité peuvent être améliorées. Cette découverte étonnante montre à quel point la grande nature peut fournir des leçons compréhensibles pour les nous et nous incitent à comprendre mieux comment les organismes s’adaptent au monde qui les entoure.

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Sources:

physique