Communication des plantes

La communication cellulaire chez les plantes

Pour commencer, jetons un coup d'œil à lastructure des cellules végétales. Rappelle-toi que les plantes font partie du royaume Plantae et du domaine Eukarya.

Bien que les cellules végétales et animales présentent certaines similitudes, les cellules végétales ont certaines structures que les cellules animales n'ont pas.

• Les cellules végétales ont une paroi cellulaire composée de cellulose qui donne un support à la cellule.

• Elles possèdent également une vacuole centrale qui contient une faible solution de sucres et de sels. La vacuole centrale est utilisée pour le stockage, la décomposition des déchets et aide également au métabolisme. Le tonoplaste est la membrane qui renferme la vacuole centrale.

• Leschloroplastes sont des organites photosynthétiques qui contiennent de la chlorophylle pour la photosynthèse.

• Lesplasmodesmes sont des canaux qui relient le cytoplasme des cellules adjacentes à travers la paroi cellulaire et la membrane plasmique.

Les plantes peuvent communiquer de différentes manières, par exemple par contact direct, par des hormones végétales et par des signaux électriques. La communication permet de coordonner différentes activités en fonction des stimuli environnementaux.

Ces jonctions appelées plasmodesmes entre les cellules végétales sont l'endroit où la communication cellulaire a lieu par contact direct (contact de cellule à cellule). Les plasmodesmata transportent les matériaux d'une cellule à l'autre à travers le cytoplasme.

Signalisation locale chez les plantes

Bien qu'il y ait beaucoup de choses que les chercheurs ne comprennent pas encore sur la signalisation locale chez les plantes, ils savent que tout comme les animaux, les plantes peuvent utiliser des hormones pour la signalisation. La plupart des hormones végétales atteignent leurs cellules cibles en se déplaçant de cellule à cellule.

• Une cellule cible est une cellule qui possède un récepteur pour l'hormone.

Voici quelques hormones végétales importantes :

• Auxine (IAA) - Stimule l'élongation des tiges, la croissance des racines et la ramification. Elle régule également le développement des fruits et renforce les fonctions de phototropisme et de gravitropisme.
• Cytokinine - Stimule la croissance et la division des cellules et la germination.
• Gibbérellines - Favorisent la germination des graines et des arbustes, l'élongation des pousses et la croissance des feuilles. Elle favorise également la floraison et la maturation des fruits.
• Éthylène - Favorise la maturation des fruits et la chute des feuilles.

Communication des plantes signalisation électrique

En réponse à des stimuli environnementaux ou à des hormones, les plantes génèrent des signaux électriques comme forme de communication. Ces signaux affectent les plantes sous différentes formes, notamment la photosynthèse, la respiration, la floraison et la cicatrisation des plaies.

Étape 1 : Réception - La première étape de la transduction des signaux chez les plantes est la réception. Ici, les signaux tels que les hormones (signaux chimiques) ou les stimuli environnementaux sont détectés par des récepteurs généralement situés dans la membrane plasmique. Ces récepteurs sont des protéines qui changent de forme en réponse à un stimulus spécifique.

Étape 2 : Transduction - Après la réception du signal, la transduction se produit. La transduction de ces signaux fait intervenir des seconds messagers.

Étape 3 : Réponse - Lorsque les seconds messagers transfèrent le signal aux protéines qui produisent une réponse physiologique et cellulaire.

Les plantes communiquent par les racines

Les scientifiques considèrent les plantes très différemment depuis qu'une recherche a changé leur façon de voir les choses. On a découvert que les plantes sont capables de communiquer par l'intermédiaire de leurs racines ! Elles le font en sécrétant des exsudats racinaires dans le sol par l'intermédiaire de la rhizosphère (la zone racinaire de la plante).

Cette forme de communication est le principal moyen par lequel les plantes communiquent avec leur microbiome rhizosphérique pour faciliter l'absorption des nutriments, la signalisation de plante à plante, le recrutement de micro-organismes bénéfiques et même le parasitisme !

Les plantes ont-elles de l'aide lorsqu'il s'agit de communiquer avec d'autres plantes ? La réponse à cette question est oui ! La communication entre les plantes peut être améliorée par la présence de champignons mycorhiziens.

Ces champignons mycorhiziens contiennent de grands réseaux mycéliens qui sont très efficaces pour transmettre des signaux entre les racines des plantes, et aident également les racines de la plante à obtenir de l'eau et des minéraux du sol.

• Un mycélium est un réseau entrelacé d'hyphes (structures filiformes qui constituent le corps végétatif du champignon) utilisé pour l'absorption des nutriments.

Exemples de communication entre plantes

Voyons des exemples de la façon dont les plantes utilisent la communication pour répondre à différents stimuli environnementaux.

En période de sécheresse, les cellules végétales communiquent avec d'autres cellules végétales pour réduire le taux de transpiration et conserver l'eau. Cela se fait par la libération d' acide abscissique (une hormone végétale) dans les feuilles, qui aide à maintenir les stomates de la plante fermés.

Certaines plantes peuvent communiquer par le biais d'impulsions connues sous le nom de potentiels d'action.

Figure 6. Le piège à mouches de Vénus.

Dans des conditions de froid, les plantes peuvent réagir en ajustant la fluidité de la membrane et en produisant des protéines antigel . D'autre part, une plante peut répondre à un stress thermique sévère en produisant des protéines de choc thermique qui réduisent la dénaturation des protéines .

Facteur d'impact de Plant Communication

L'une des revues les plus populaires concernant la biologie végétale s'appelle plant communications. Cette revue publie des recherches impliquant des avancées techniques et des ressources dans l'évolution des plantes, l'écologie, la physiologie végétale, la biochimie végétale et bien d'autres domaines de la biologie végétale.

Recherche sur la communication des plantes

Pour finir, explorons quelques recherches intéressantes sur la communication des plantes. Des chercheurs ont découvert que des niveaux élevés d'ozone (_O3 ) perturbent la communication entre les plantes et les insectes dans les zones urbaines en dégradant les substances volatiles impliquées dans la communication.

Une autre recherche a révélé que les plants de melon qui ont été infectés par un type de potyvirus (virus de la mosaïque de la pastèque) sont capables d'émettre des substances volatiles qui induisent une dérégulation des gènes chez les plantes saines situées à proximité, un peu comme si elles se préparaient à des infections imminentes !