Aujourd’hui, c’est le grand Marathon de Paris, 42 km d’effort, 42 km de souffrance, 42 km de dépassement de soi (go go go Johana !!) pendant que moi, perso, je bingeais Black Mirror en mangeant des tartines de chocolat. Si vous êtes également dans une phase de votre vie où le sport n’est plus vraiment de la partie, je vous propose de faire du sport d’une autre façon : en l’étudiant !
En effet, la réaction du corps à l’effort est tout à fait fascinante. La première étape, c’est l’an-ti-ci-pa-tion. Vous êtes prêt, motivé, vous avez mis votre plus beau short, vous avez réussi à planquer votre bourrelet au niveau de l’élastique, vous avez mis votre brassard et préparé une playlist dont vous auriez normalement honte, mais là, c’est ok, c’est pour les beats. Vous êtes chaud ! Et ça se traduit corporellement une activation du cortex moteur de votre cerveau qui va désactiver le système nerveux parasympathique innervant le cœur. Est-ce que cette phrase veut dire que vous allez mourir? Non, juste que sans l’intervention du cerveau le cœur battrait tout seul à environ 100 battements par minute. Votre cerveau intervient au repos en lui disant de se calmer un peu, ce qui permet d’avoir un pouls d’environ 70 battements et d’économiser ainsi de l’énergie. Quand vous vous apprêtez à galoper tel un jeune chevreuil, votre cerveau lève ce contrôle, les battements du cœur s’accélèrent, votre corps reçoit plus de sang et donc d’oxygène pour un même intervalle de temps : vous êtes prêt pour le départ.
Le visage de la motivation et un style de ouf
Vous commencez à trottiner, jusqu’ici tout va bien, vous assurez, et là bim, au bout de quelques minutes vous commencez à peiner. N’abandonnez pas déjà ! Cela veut simplement dire que vos muscles n’ont plus assez d’oxygène, la concentration en CO2 augmente ainsi que la production d’acide lactique dans vos tissus. En effet, à l’instar des bactéries du yaourt, en absence d’oxygène, vos muscles fermentent des sucres pour produire de l’énergie. Le problème, c’est que ce n’est pas très efficace et qu’en plus, la réaction génère de l’acide lactique, d’où des douleurs musculaires pénibles qui peuvent vous forcer à vous arrêter. Tous ces signaux physiologiques : l’anoxie (manque d’oxygène), la hausse du CO2 dans le sang et l’acide lactique sont autant de messages physiologiques qui vont être interprétés par le cerveau, qui va en retour provoquer une stimulation de la fréquence cardiaque. L’objectif est ainsi de répondre au stress en apportant d’avantage de sang et d’oxygène à vos petits muscles.
De 0 à 10km/h en 1 seconde
Les muscles étant les tissus nécessitant le plus d’oxygène à l’effort, la distribution du sang dans les divers tissus va complètement changer pour assurer une alimentation maximale des muscles. Ainsi, au repos, ce sont vos viscères et vos reins qui reçoivent le plus de sang, en accaparant à eux seuls près de 50% du volume sanguin. Les muscles ne sont alors qu’en 3ème position et votre cerveau en 4ème. Lorsque vous courez, les muscles deviennent prioritaires et récupèrent à eux seuls 86% du volume sanguin ! Vous vous interrogez peut-être sur la faculté du corps a gérer la distribution sanguine, et vous avez raison : celle-ci est modulée par le système artériolaire (les petits vaisseaux sanguins qui irriguent vos organes et muscles) qui a la faculté de se contracter ou au contraire de se dilater en fonction des besoins. Typiquement, on note 2 grandes réactions : à l’effort, les artérioles des muscles et du cœur (les coronaires) se dilatent, permettant ainsi un plus grand débit sanguin. A l’inverse, les artérioles des viscères, reins, et de la peau se contractent, limitant le débit dans ces organes. Fun fact : seul votre cerveau, grâce à un système personnalisé de contrôle du débit sanguin, reçoit exactement la même quantité de sang par minute que vous soyez au repos ou en plein marathon.
Vous commencez à vous sentir bien lorsque votre fréquence cardiaque se stabilise, que votre respiration est ample et calée, et que le débit sanguin est correctement orienté. En général, les coureurs éprouvent du plaisir pendant cette phase de course, les douleurs étant passées. A la fin de l’effort, lorsque vous terminez la course, votre corps va mettre un bon moment avant de retrouver un fonctionnement de repos. Vous allez alors beaucoup suer, pour évacuer la chaleur. En effet, courir échauffe votre corps en raison d’une production très élevée d’énergie et une capacité limitée d’évacuation, pour preuve, un marathonien peut avoir une température corporelle de près de 40°C à la ligne d’arrivée !!! Suer est une façon originale et très efficace de perdre de la chaleur, l’eau sécrétée par vos glandes sudoripares va s’évaporer sur votre peau (et encore mieux s’il y a du vent), et emporter avec elle de la chaleur. Encore plus sophistiqué, dans la sueur, on trouve une molécule particulière : la bradykinine, qui déclenche la dilatation des vaisseaux sanguins de la peau : le débit sanguin sous cutané augmente fortement, vous êtes alors tout.e rouge et transpirant.e, ce qui permet d’augmenter la déperdition de chaleur. Il est d’ailleurs conseillé d’attendre que vous ayez retrouvé une température normale avant de vous lancer sous la douche, sinon vous allez continuer de transpirer après.
Le plus top dans les marathons, c’est probablement les panneaux d’encouragement
Enfin, la fréquence cardiaque se réduit de nouveau, le cerveau reprend le contrôle. Le volume sanguin quant à lui se répartit de nouveau normalement et c’est généralement le moment où vous allez avoir une fringale d’enfer: vous pouvez y aller, votre corps en a besoin pour reconstruire ses stocks d’énergie.
Voilà, à l’heure où j’écris ce dernier paragraphe d’un billet marathon, une de mes amies vient de finir sa course, et je lui dis un grand BRAVO Johana !!!
Comme on l’aura tous compris, parce qu’il est littéralement devenu impossible d’y réchapper : c’est la St Valentin. Google s’est paré d’un cœur, les postes facebook sont sur fond rose, et y a des grosses promos sur les bouquets de fleur. Bon, mais même si vous avez ramené les chocolats, que vous vous êtes lavés et que vous avez réservé la table au restau’ pour (re)conquérir votre date, ça va pas vous aider si votre problème, c’est la conversation. Mais rassurez-vous, je suis là pour vous inspirer !
A l’entrée, histoire de se mettre en appétit, je vous propose de commencer par une approche subtile en décrivant votre attraction irrésistible pour votre partenaire, à l’image du moustique et des odeurs corporelles. En effet, pour trouver son dîner, le moustique erre, lui aussi, jusqu’à saisir la fragance enivrante émise par un être humain (ou quelconque truc avec du sang dedans, mais ça faut pas le dire, restons spécifiques). De façon générale, les moustiques nous repèrent au dioxyde de carbone que nous émettons en respirant. Le CO2 est en très petite quantité dans l’atmosphère avec 400 ppm (parties par million) en temps normal, alors que l’air expiré en contient 40 000 ! si bien que même s’il se dilue vite, il peut être repéré par les antennes sensibles de nos insectes hématophages. Pour pimenter cette discussion, vous pouvez rajouter avec charme que certaines espèces se spécialisent sur d’autres odeurs corporelles, comme la sueur, ou l’odeur de pied (cela peut également être raconté au moment du plateau de fromage, à vous de voir).
Anopheles gambiae : le moustique fétichiste des pieds et qui file la malaria, wtf nature.
Si cette histoire de pied et de moustique n’a pas déjà charmé votre être désiré, vous pouvez attaquer en lui racontant que votre dévotion sera à l’image d’une lotte mâle pour sa lotte femelle. Lorsqu’il rencontre enfin, après dérive dans les courants abyssaux de nos océans, sa dulcinée, le mâle lotte, beaucoup plus petit que la femelle, la mord (n’importe où, rrrrrr) et ne la lâchera plus jamais. Il se branche à son système circulatoire et commence une lente dégradation de son être, jusqu’à ne plus être qu’un sac testiculaire qui produit des spermatozoïdes sur commande. Ca paraît trop clingy? Rassurez votre partenaire en expliquant que les mâles lottes ne voient aucun problème à être plus d’une dizaine sur la même femelle !
Une femelle lotte accompagnées de 2 mâles
Enfin, je vous propose de clore et de score avec la plus belle histoire d’amour de tout le monde animal : celle de deux parasites d’ouïes de poisson. Diplozoon paradoxum est un ver plat, qui éclot en eau douce et vit librement sa jeunesse dans les flots puis s’attache sur une branchie de poisson dont il sucera le sang. Cependant, la solitude, chez cette espèce, est mortelle. Au bout de quelques mois à voguer seul sur son navire, le Diplozoon se laisse mourir. Mais s’il rencontre une autre Diplozoon, alors là, c’est l’amour: ils se collent, s’enchevêtrent et, de façon absolument extraordinaire, fusionnent. Les deux individus ne forment plus qu’un seul, indissociable. Intestins, nerfs, appareils génitaux, tout se croise. Pour ne rien gâcher, ces vers sont hermaphrodites et se fécondent mutuellement. Le partage est symétrique et total. J’ai un peu le cœur qui bat quand je vous écris tout ça, tellement c’est beau, bordel.
Un superbe dessin anatomique de deux Diplozoon paradoxum fusionnés
Bon et si tout ça n’a pas ému votre mate, c’est que vous n’êtes pas félin pour l’autre ! *badoom tsss*
Dans le Roi Lion, c’est très clair : les lions sont superbes, solaires, royaux, et mangent des gazelles, mais c’est quelque part pour leur bien et l’équilibre de la vie, alors que les hyènes, elles, sont de viles créatures, bêtes et fourbes qui se plaisent à vivre dans ce qui semble être soit des cimetières, soit des failles volcaniques, en périphérie des terres baignées de lumière. Bien sûr, les lions sont gentils et les hyènes sont méchantes (bah oui, quand on vit en banlieue, on peut pas être quelqu’un de bien). Et il semblerait que cette vision ultra manichéenne de ces deux carnivores soit très largement partagée, voire même propagée, via les reportages animaliers et autres où les hyènes [présentement les hyènes tachetées] sont généralement présentées comme les « ennemies jurées » des lions. Pourtant, les vies et relations de ces deux espèces sont bien plus nuancées, compliquées et surtout intéressantes qu’on ne l’imagine ! Pour démêler le vrai du faux du fantasmé, je vais vous faire partager les travaux d’une chercheuse formidable que j’ai rencontrée lors d’une mission au Zimbabwé en 2012, Dr. Stéphanie Périquet (docteur et photographe qui a gentiment accepté d’illustrer en partie cet article – merci !), dont la spécialité est l’étude des relations qu’entretiennent les hyènes tachetées (Crocuta crocuta) avec leurs voisins : les lions (Panthera leo) !
En haut le superbe Mufasa et son royaume, en bas, Ed et sa maison. Clairement pas le même prix au mètre carré.
Les rois et reines de la savane… Dans la catégorie « sommet de chaîne alimentaire », les hyènes tachetées et les lions sont les deux prédateurs les plus abondants d’Afrique. Ces deux espèces partagent près de 95% de leurs aires de répartition (voir ci-dessous) et sont toutes deux majoritairement actives au crépuscule et de nuit. Pour ne rien arranger, hyènes et lions chassent globalement les mêmes proies : principalement des moyens à grands herbivores comme les gnous, les zèbres, les gazelles, les buffles et les éléphants (68.8% de proies en commun). Car oui, les hyènes tachetées sont d’actives chasseuses : jusqu’à 95% de leurs proies sont chassées, et non pas des charognards comme on l’entend si souvent, même si elles ne rechigneront pas à finir une carcasse entamée si l’opportunité se présente. En bref, les lions et les hyènes vivent au même endroit, chassent globalement au même moment et partagent le même régime alimentaire…A l’instar de l’homme et de l’ourse Cannelle, ça va poser problème.
A gauche: l’aire de répartition des hyènes tachetées; à droite: l’aire de répartition des lions. Données provenant du site de l’IUCN.
Un voisin dangereux…
Lorsque qu’à l’instar du lion et de la hyène, deux espèces partagent la même distribution et s’intéressent aux mêmes ressources, on dit qu’elles occupent la même « niche écologique ». Or cela pose indéniablement un problème : si la ressource ou l’espace viennent à manquer : il va y avoir compétition. En écologie, la compétition peut revêtir deux formes : la compétition indirecte via la ressource (l’espèce 1 nuit à l’espèce 2 en tapant dans le même stock de steak), et la compétition directe par interférence (l’espèce 1 file une raclée à l’espèce 2 et/ou lui vole son steak).
Typiquement, la mauvaise réputation des hyènes vient notamment de l’idée qu’elles volent les proies durement chassées par les lionnes. Et voler c’est mal, et pas sympa. Et c’est vrai, en plus. En effet, quand les hyènes sont nombreuses et qu’elles sont en large majorité par rapport au groupe de lionnes qu’elles veulent racketter (environ 4 contre un), alors il arrive qu’elles tentent leur chance et qu’elles se saisissent de la proie des lionnes. Mais ce qu’on dit rarement, c’est que les lions font pareil, et bien pire ! Si l’on regarde les chiffres de plus près : quand les hyènes repèrent un groupe de lionnes ayant attrapé une proie, elles volent la proie dans ~35% des cas, mais ce chiffre s’élève à 70% dans le cas où ce sont des lions qui repèrent un groupe de hyènes avec une proie ! Dans certains cas extrêmes comme dans le cratère Ngorongoro* (Tanzanie), il est courant que les lions ne subsistent qu’à partir de proies volées aux hyènes.
Le nombre fait la force : en cas de rencontre et de conflit, c’est le nombre qui donnera l’avantage à l’une ou à l’autre espèce. Cependant, les hyènes sont plus souvent victimes de vol que les lions, contrairement à la croyance populaire.
Un autre paramètre à prendre en compte : les hyènes ne volent pas quand un lion (mâle) est présent pendant la chasse pour la simple et bonne raison que les lions représentent un danger mortel pour elles. De même, elles céderont leur proie plus facilement si c’est un groupe de lions mâles qui les agressent. Sept études portant sur les relations hyènes-lions ont mis en lumière que les lions (principalement des mâles adultes) sont la principale cause de mortalité chez les hyènes (adultes et juvéniles !). Les mises à mort surviennent principalement pendant le vol de proies, mais peuvent également se faire sans raison apparente, juste parce qu’une hyène a eu le malheur de croiser le chemin d’un lion. A l’inverse, très peu d’observations ont été faites de hyènes tuant des lions.
Les lions sont parmi les causes majeures de mortalité des hyènes. Pas si sympa que ça le Mufasa.
Des relations tendues…Mais pas que…
A la vue des problèmes de voisinage, on peut légitimement se demander comment ces deux espèces arrivent tout de même à cohabiter dans un même espace. Et bien il semblerait que malgré des événements conflictuels voire dramatiques, ces deux espèces profitent l’une de l’autre de façon égale. En effet, bien que les lions volent plus souvent que les hyènes, la quantité de nourriture gagnée grâce aux chasses de l’autre espèce, soit par vol, soit en mangeant ce qui reste sur les carcasses abandonnées, est équivalente. Comment est-ce possible me direz-vous? Et bien simplement parce que les hyènes qui n’ont pas l’avantagede la force sont cependant bien plus efficaces pour dévorer des restes puisque leur système digestif unique est capable de digérer peau, os, et viandes sèches ou pourries, ce que les lions eux, sont incapables de faire. Elles feront donc meilleur usage de ce qu’elles prendront aux lions.
Scène prise dans la réserve de Hwange au Zimbabwé : les lions sont arrivés les premiers sur une carcasse, suivis d’un groupe de hyènes. Manœuvres d’intimidation, mais sans succès, les lions ont conservé leur trouvaille !
Par ailleurs, lorsque la compétition devient trop importante, des manœuvres d’évitement peuvent être mises en place. Par exemple, il a été démontré que lorsque le nombre de lions augmente dans un secteur, les hyènes ont tendance à changer de régime alimentaire en se focalisant sur la consommation de carcasses de grands animaux comme les girafes et les éléphants et évitent leurs proies habituelles qui s’avèrent être les mêmes que les lions. De même, les hyènes ont tendance à se nourrir en plus petit groupe lorsque la population de lions est importante. Pourquoi? Simplement parce que un des éléments qui permet aux lions de savoir que des hyènes ont attrapé une proie, c’est qu’elles font du BRUIT. Beaucoup de bruit, trop de bruit ! Les chercheurs ont donc émis l’hypothèse qu’en se nourrissant en plus petits groupes, les hyènes réduisent leur niveau sonore et donc la chance d’être détectées par des lions.
Elle est pas trop choupinette ?!
Finalement…
… comme on peut le voir, la relation hyène/lion est bien différente de ce qu’elle apparaît dans la plupart des médias. Les procès en fourberie des hyènes et l’image de victime des lions ne sont pas tant mérités ! Les deux sont de redoutables prédateurs des savanes africaines, luttant pour survivre dans un milieu parfois hostile. Les rencontres peuvent s’avérer explosives, mais l’un profite également de la présence de l’autre ce qui leur permet de cohabiter dans les réserves naturelles. Cependant, avec la réduction des espaces protégés, il est à craindre que la compétition augmente rendant cette cohabitation plus difficile…
Pour finir sur une note pacifique, je vous partage cette scène miracle capturée dans le Maasai Mara, où des lionnes et des hyènes se nourrissent sur la même proie dans le respect des limites de chacun (comme quoi, tout est possible) !
Quatre lionnes se sont invitées sur la carcasse d’un buffle fraîchement abattu par une vingtaine de hyènes. Quelques menaces ont été formulées mais aucun combat n’a éclaté. Scène prise dans le Maasai Mara
*A tous les fans de Zelda, je pense que le nom « Goron » vient du nom de ce cratère. Et ça c’est cool de le découvrir à 27 ans – en faisant de la science sérieuse.
« Le temps c’est de l’argent » et « travailler plus pour gagner plus » sont des expressions et slogans directement nés de la conception du temps comme ressource. En effet, le temps est limité et donc précieux, la journée faisant 24 heures et pas une de plus, la semaine 7 jours et l’année 365 (+1 tous les 4 ans). Or, nous passons une bonne partie de notre temps éveillé à travailler et si l’on additionne à ce temps celui passé à faire des tâches ménagère, il n’est pas rare de se sentir piégé dans une routine qui ne laisse que peu de place aux loisirs, aux amis et à la famille. Il semble donc que nous faisons face à une question de quantité de temps : Serions-nous plus heureux si nous avions plus de temps libre?
La réponse: peut-être, mais ça dépend. Des chercheurs en sciences sociales de l’Université de Standford et du Winconsin-Madison aux Etats-Unis nous démontrent dans cet article que plus de temps libre n’équivaut pas forcément à une augmentation du bien-être. Pour le démontrer, Dr. Young et Dr. Lim ont étudié les émotions positives et négatives de près d’un demi million de personnes en fonction des jours de la semaine et ont comparé ces données entre deux groupes d’individus dont la quantité de temps libre est à priori très différente : les travailleurs et les chômeurs.
Première conclusion relativement triviale: malgré plus de temps libre les chômeurs sont en moyenne moins heureux, plus anxieux et inquiets que les travailleurs quel que soit le jour de la semaine. Mais vous me direz que ça n’a pas grand chose à voir avec le temps libre, puisque le chômage veut également dire que l’on a moins de revenu, moins de reconnaissance sociale, et la pression de retrouver rapidement un emploi. Et vous avez parfaitement raison. Le résultat intéressant de cette étude n’est pas sur cette différence brute, mais sur le fait que chômeurs et travailleurs montrent exactement la même variation d’humeur au cours de la semaine: Une humeur au plus bas le lundi qui ne cesse de s’éclaircir pour atteindre un pic de bonne humeur le week-end.
Il est assez aisé de comprendre pourquoi le travailleur est heureux de voir le samedi s’approcher : cela signifie la fin du travail et le début des activités sociales et de loisirs. Mais la question directement soulevée par ce résultat est la suivante: pourquoi le week-end est-il autant important pour les chômeurs que pour les travailleurs? En effet, le chômeur n’est pas contraint de la même façon que le travailleur, et peut en théorie profiter de son temps libre de la semaine. Et bien selon les chercheurs, la réponse tient au fait que le temps libre des jours de semaine n’a pas la même « qualité » que le temps libre du week-end. Et cette qualité dépend directement du nombre de personnes qui partagent ce temps libre.
Scène typique d’un week-end estival à Paris. Au programme : sortie, amis, loisirs
Le plaisir du week-end vient précisément du fait qu’une grande majorité de la population le partage. Grâce à la synchronisation sociale des emplois du temps, le week-end voit une augmentation nette du temps passé avec les amis et/ou la famille, que ce soit pour les chômeurs ou les travailleurs. Par ailleurs, au delà des relation amicales et familiales, il est également à noter que les activités sociales comme le shopping, boire un café en terrasse, manger au restaurant, se balader en forêt ou à la mer etc, se déploient massivement le week-end. Les chercheurs émettent également l’hypothèse qu’au delà de l’augmentation du nombre d’interactions sociales, c’est également la qualité des interactions qui se voit augmentée le week-end, en raison de la chute du stres et du mieux-être expérimenté à l’échelle individuelle. Par ailleurs, le week-end, ni les travailleurs, ni les chômeurs ne sont soumis à la pression sociale de devoir « produire » ou « trouver un emploi ». C’est en quelque sorte le moment de la semaine où « le titre » social s’efface quelque peu.
En bref, il semblerait que pour qu’une augmentation du temps libre augmente le bien-être, il faut que ce temps libre soit partagé. Cette étude permet de réfléchir avec d’avantage d’éléments à l’organisation du travail à l’échelle de la société: doit-on travailler le dimanche? Le week-end doit-il disparaître au profit de plus de plasticité individuelle? Ou au contraire, ne faut-il pas travailler à synchroniser (dans la mesure du bon sens) les heures de travail afin de garantir un espace de bien-être social?
En conclusion, je propose donc, solennellement, une augmentation de la durée du week-end à trois jours pour tous. Votez pour moi.
Aller, sur ce, bon weekend, et à la semaine prochaine !
Je parie un bon pactole que c’est une phrase qui n’a pas été prononcée au dernier nouvel an, sauf peut-être par celui ou celle qui, en état d’ébriété avancé, s’est laissé aller à regarder les poissons dans l’aquarium de leur hôte.
Il semble qu’au fil du temps, les animaux de tout poil ou de toute plume attirent de plus en plus nos sentiments d’empathie. Nous les trouvons mignons, amusants, doux, beaux. Par contre, leurs cousins à écailles qui vivent dans l’eau…tout au plus font-ils office de décoration dans le salon. Et pourtant, comportements sociaux, soins parentaux, stratégies de survie étonnantes, les poissons sont bel et bien un groupe d’organismes tout à fait fascinant, comme peuvent l’être les oiseaux et les mammifères. Dans cet article, je vais tenter de vous en convaincre avec quelques exemples qui ont fait changer ma propre perception de ces fameux poissons !
1ère image récupérée sur Google Image en tapant successivement « Cute mamal » « Cute bird » et « Cute fish ». Résultat : No comment.
Des parents surprenants…
Fait amusant, bien que seulement 25% des poissons s’occupent de leurs petits, les poissons sont le groupe démontrant la plus grande variété de comportements parentaux. La forme la plus simple est l’enterrement des œufs dans le sable, comme le font truites et saumons à la période du frai, mais certaines espèces comme le poisson-ballon marin (Torquigener ou pufferfish) ou le Cytocara eucinostomus du lac Malawi fabriquent des nids immenses (2-3m de diamètres) avec une minutie exemplaire et surveilleront les œufs jusqu’à éclosion. Pour les aquariophiles, le petit poisson appelé Gourami fabrique également un nid, mais cette fois-ci en surface et fait de…bulles. Oui, oui, en bulles. Après la ponte de la femelle, le mâle prend chaque œuf et le place douillettement dans le nid qu’il gardera jalousement pendant la durée de l’incubation. Pourquoi? Les Gouramis sont des poissons à l’origine tropicaux qui vivent dans des marais manquant régulièrement d’oxygène. Le but du nid de bulle serait donc d’assurer un apport continu d’oxygène aux œufs.
Mâle Gourami en pleine création de nid de bulles
Encore plus poussé et extraordinaire, la femelle cichlide Tropheus moorii du lac Tanganyika incube ses œufs dans sa bouche. Pendant 30-35 jours. Sans se nourrir. Et quand les petits éclosent, ils restent dans la cavité buccale maternelle pendant encore une trentaine de jours et toute la nourriture que la mère absorbe va directement aux jeunes. Le coût pour la femelle semble immense, mais en contrepartie, ce comportement extrême assure un excellent taux de survie à ses jeunes qui évitent la prédation intense dont les jeunes poissons font souvent les frais.
Des stratégies astucieuses…
Les poissons ont également des comportements et des stratégies anti-prédations souvent étonnantes. Il y a de ça quelques jours, je suis tombée sur cette vidéo qui m’a donné l’envie de faire cette note de blog :
On y voit une flopée de jeunes poissons de l’espèce Alepes djedaba se planquer des poissons trompettes (Aulostomus maculatus) qui s’en feraient bien une petite friture. Les jeunes utilisent l’ombelle de la méduse, qui n’est pas dangereuse, pour se réfugier, laissant les pseudo-tentacules piquantes de la méduse faire office de défense. Et d’après Rebecca Helm, biologiste marine, cette stratégie est loin d’être exceptionnelle, des juvéniles d’autres espèces de poissons, des crabes, des mollusques et même des tortues ont été vues voyager avec des méduses.
Autre fait remarquable, des chercheurs ont récemment publié un article dans la revue Proceedings démontrant que le poisson Demoiselle, lorsqu’il subit une attaque par un prédateur, relâche un signal chimique attirant un autre prédateur. Je vous l’accorde, c’est une stratégie qui peut sembler dangereuse. Lorsque l’on est une Demoiselle en détresse, faire appel à un autre carnassier ne semble pas très judicieux. Cependant, même si le danger existe, les chercheurs ont démontré que la Demoiselle profite de la confusion générée par l’irruption du second prédateur pour se faire la belle. Et pas qu’un peu ! Les chances de s’échapper augmentent de 35 à 40% !
La Demoiselle, qui sur cette photographie, n’a visiblement pas l’air d’avoir besoin d’aide d’un tiers pour se défendre.
Des poissons qui ne manquent pas d’air, et de caractère…
Les poissons sont, dans l’image collective, des êtres neutres, qui ne se distinguent pas les uns des autres. Eh bien c’est une perspective absolument fausse ! Les poissons ont des personnalités, des caractères, et cela a un rôle fondamental dans leur vie de tous les jours. Prenez par exemple le mâle Xiphophorus birchmanni qui fait honneur à l’adage « La raison du plus fort n’est pas toujours la meilleure ». Chez ce petit poisson, lorsque les individus doivent se battre pour la nourriture, il s’avère qu’avoir de la personnalité peut rapporter gros. Des chercheurs ont démontré qu’indépendamment de la taille de l’individu, c’est le niveau d’agressivité et la témérité de l’individu qui va conditionner son succès dans la bataille. De façon amusante, le responsable de cette étude, le docteur Alastair Wilson, a appelé ce phénomène le « syndrome Napoléon » ou « syndrome du petit homme », ce qui ne sera pas en mal de nous rappeler certaines personnalités médiatiques dont l’agressivité et le sans-gène semblent garantir les meilleures places sur les plateaux télévisés.
L’air de ressemblance est en effet percutant
En conclusion…
Personnalité, caractère, parents hors pairs, les poissons sont loin d’êtres indifférenciés comme nous l’imaginons. J’espère que ces quelques exemples vous auront convaincus !!
» The falling leaves drift by the window
The autumn leaves of red and gold … »
Autumn leaves – Frank Sinatra
Du jaune doré du ginkgo au rouge profond de l’érable, les arbres arborent chaque année leurs couleurs chaudes ravissant le promeneur lors de ses balades automnales. Derrière ce tableau esthétique, l’arbre, lui, se prépare à l’hiver qui s’annonce. Pour les curieux, ces paysages posent plusieurs questions : pourquoi les arbres perdent-ils leurs feuilles? Pourquoi observe-t-on ces couleurs : rouge, orange, jaune? Pourquoi certains arbres perdent leurs feuilles (les arbres à feuilles caduques ou caducifoliés) et d’autres non (les sempervirents)? En tout cas, ce sont les questions que je me suis posées et pour y répondre, j’ai fait appel aux connaissances de mes collègues du laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution de l’université Paris Sud : Zoran Cerovic, chargé de recherche du CNRS, Elena Granda et Alice Delaporte, respectivement post-doctorante et jeune docteure, tous trois spécialistes de l’arbre.
Couleurs typiques de l’automne, du jaune au violet
Pour comprendre ce qui se passe dans l’arbre en automne, il faut se mettre un peu dans son écorce. A mesure que la saison avance, la température et la durée du jour diminuent rapidement. Ces deux contraintes sont cruciales pour comprendre pourquoi l’arbre change de couleur et perd ses feuilles en automne. Le froid qui s’installe peut s’avérer problématique pour les tissus de l’arbre, notamment à cause du gel qui peut endommager les vaisseaux conducteurs de sève. Si vous vous souvenez de vos cours d’SVT, la sève brute, celle contenant les minéraux et l’eau nécessaire à la survie des tissus, circule dans des vaisseaux appelés xylèmes. Or, nous en avions déjà parlé ici, la sève brute circule dans l’arbre grâce aux feuilles qui agissent comme des « pompes » et aspirent l’eau vers le haut de l’arbre. Avec le gel, ces vaisseaux peuvent « caviter » (c’est à dire que le flux tendu de sève se brise, et donc ne peut plus monter) ce qui les rend inutilisables pour l’arbre et peut entraîner sa mort.
Le froid de l’hiver peut sonner le glas-glas pour un arbre…Oui, j’ai un peu honte de cette blague.
En plus du froid, la durée de l’ensoleillement diminue, et donc l’activité photosynthétique au niveau des feuilles tombe en flèche. Le coût d’entretien de la canopée se retrouve supérieur au gain qui découlerait d’une activité photosynthétique hivernale. Donc si on fait le bilan : le froid peut engendrer des dégâts irréversibles sur les tissus conducteurs, et la photosynthèse en hiver n’est pas rentable. Conclusion : autant suicider ses feuilles et les problèmes sont résolus : plus de circulation de sève dû au pompage par les feuilles, ni de coût d’entretien de feuilles inutiles en hiver. Banco, on comprend un peu mieux pourquoi les arbres perdent leurs feuilles en automne. Et on comprend également pourquoi ce phénomène de chute massive ne se produit que chez les arbres aux latitudes tempérées (aux autres latitudes, les arbres perdent aussi leurs feuilles, mais cette fois-ci en fonction du vieillissement des tissus)! Cependant, on ne sait toujours pas pourquoi avant de se décrocher, les feuilles changent de couleur.
Et bien le suicide foliaire n’est pas fait sans préparation. En effet, les feuilles sont des tissus dans lesquels beaucoup de ressources sont investies au printemps. Azote, phosphore et autres nutriments y sont en concentrations importantes. Or, la nature a horreur du gaspillage. Les nutriments, notamment l’azote qui est un élément crucial, sont récupérés avant la chute foliaire par un phénomène que l’on appelle « remobilisation ». Toutes les protéines et autres éléments vont être démontés en petites briques pour repartir dans l’arbre et être stockés dans les branches, dans le tronc, ou dans les racines, où ils passeront l’hiver dans des cellules de réserve. et c’est cette déstructuration qui va faire changer les feuilles de couleur !
Parmi les protéines détruites, on trouve la chlorophylle. La chlorophylle est un pigment qui permet de capturer la lumière du soleil et d’effectuer la photosynthèse. Comme vous l’aurez deviné, c’est ce pigment qui confère aux végétaux leur robe verte. Mais ce n’est pas le seul pigment qui existe ! D’autres pigments, appelés « accessoires », sont présents dans les cellules de feuilles et jouent différents rôles (contribuent à la photosynthèse et/ou à la protection des feuilles contre un trop-plein de lumière etc), comme les caroténoïdes par exemple…Et bien sûr, les caroténoïdes sont des pigments qui vont du jaune à l’orange (vous l’aurez deviné, les carottes sont pleine de caroténoïdes, d’où le nom du pigment). Nous y voilà donc, la couleur jaune-orangée des arbres en automne est simplement due à la révélation des caroténoïdes après la destruction de la chlorophylle.
La carotte et les feuilles jaunes-oranges partagent les pigments de type caroténoïdes !
D’autres couleurs, comme le rouge, que l’on peut notamment observer chez l’érable ou le chêne rouge sont dus à la production d’autres pigments : les anthocyanes. Contrairement aux caroténoïdes qui sont révélés par l’absence de chlorophylle, les anthocyanes sont eux produits activement en automne pendant la « mort » de la feuille. J’entends déjà la question « mais à quoi ça sert de produire des pigments alors que la feuille va tomber? » et bien il existe deux grandes hypothèses, pas forcément contradictoires et probablement plus ou moins valides selon l’espèce : la première est une protection des cellules contre la photo-oxydation (phénomène qui peut abîmer les molécules sensibles comme l’azote ou certains composés contenant du phosphore) qui permet de maximiser la remobilisation des nutriments, et l’autre hypothèse est un signalement honnête aux insectes parasites (notamment les pucerons) de la pauvre qualité nutritionnelle des feuilles sénescentes qui iront donc pondre leurs œufs (qui écloront au prochain printemps) sur d’autres arbres.
Il existe une dernière couleur que l’on n’a pas encore abordé : le brun, qui est la dernière couleur arborée par la feuille. Celle-ci est due à une oxydation (transformation d’une molécule en une autre quand il y a contact avec l’oxygène) de certaines molécules, les flavonoles si vous voulez tout savoir, qui vont finir en quinone, qui est une molécule conférant la couleur brune. A ce niveau là, la feuille est souvent sur le sol prête à être complètement décomposée par la faune habitant l’humus…Ce qui nous amène au point suivant : les arbres récupèrent leurs azotes par la « remobilisation » dont nous avons parlé un peu plus tôt, mais en plus, ils vont récupérer encore un peu de matériel grâce au recyclage de ses feuilles tombées au sol ! En effet, après être passées dans les mandibules d’insectes, morcelées et découpées, décomposées en briques élémentaires par les champignons et les bactéries du sol, les arbres pourront récupérer ces nutriments via les racines, et pouf, on est reparti pour un tour !
Vous vous souvenez de vos cours sur l’humus en 6ème? Ce tapis de sol mélangeant feuilles, débris végétaux et sol? C’est en fait un composteur géant, grouillant de vie, indispensable au recyclage de la matière.
Voilà pour la petite histoire de l’arbre caduque en automne. Vous vous demandez peut-être, à la clôture de cet article « mais qu’en est-il des arbres sempervirents? » comme les sapins ou les pins, qui ne perdent pas leurs aiguilles en automne. Eh bien, c’est juste qu’ils n’en ont pas besoin. En raison de la présence de résine (on les appelle résineux, entre autre!), ils résistent très bien au froid, ne risquent pas la cavitation, et n’ont donc pas les mêmes contraintes que les arbres caducifoliés qui n’en possèdent pas ! C’est pourquoi les plus grandes forêts de résineux se trouvent aux hautes latitudes.
Pour conclure sur les sempervirents, voici un sapin de Noël, en vous souhaitant de superbes fêtes de fin d’année ! Nous nous retrouverons en 2016 pour un florilège de sciences !!
Après deux bonnes années d’absence, les chouettes sont officiellement de retour! Pourquoi une absence si longue? C’est assez simple, une des chouettes du blog, Hervé, est débordée par son travail de recherche, la chouette Ambre est actuellement en thèse et moi (Lydie), je viens tout juste de finir la mienne ! Autant vous dire qu’allier recherche et blogging n’est pas une mince affaire.
Quand j’étais jeune et fringante, en licence et en master, j’étais tous les jours abreuvée par des informations scientifiques passionnantes, sourcées, et que j’avais immédiatement envie de vous retransmettre. C’est à cette époque qu’est né le Fabuleux Destin du Pingouin, mon premier blog. Puis, avec l’envie de diversifier et d’augmenter le niveau scientifique des notes, j’ai invité des collègues à participer : de là est né Le Journal des Chouettes Savantes. Chaque nouvelle note étant plus recherchée et plus construite que la dernière, le travail nécessaire pour les produire a augmenté en flèche. Et quand ce travail se retrouve en parallèle d’une thèse…Ca devient quelque peu ingérable.
Pour ce retour, j’aimerais donc vous parler un peu de cette expérience incroyable qu’est la thèse (en biologie), notamment pour tous ceux qui veulent se lancer dans l’aventure.
Une thèse en science, en France, c’est, en principe, 3 ans. Pour se lancer dans l’aventure, il faut trouver un sujet qui vous plait avec un(e) encadrant(e) qui vous plait aussi. Et là dessus, je souhaite faire une emphase particulière. Le sujet de la thèse évolue avec son porteur et au gré des problèmes ou des questions soulevées, en gros, il existe une certaine plasticité dans le choix du sujet de thèse. Si le sujet initial ne vous correspond pas à 100%, sachez que vous aurez un rôle non négligeable dans le remodelage de ce sujet. Par contre, l’encadrant(e) est à choisir avec BEAUCOUP de prudence. En effet, après 4 ans en thèse, j’ai pu croiser pendant mon parcours un nombre assez important de thésards en souffrance psychologique et la principale raison était toujours un soucis avec le/la/les directeur(s)(trice(s)). Les problèmes peuvent revêtir différentes formes : incompatibilité de caractère, défaut d’encadrement ou au contraire, un encadrement trop important. Une chose importante à savoir est que la thèse, c’est 3 ans ou plus, où l’on se confronte pour la première fois aux problèmes réels de la recherche (les expériences qui ne marchent pas, le matériel qui tombe en panne au mauvais moment, les données qui ne ressemblent absolument pas à tout ce que vous aviez appris en statistiques…et bien sûr les gentils reviewers d’article qui, parfois, semblent passer leurs nerfs sur vous) mais l’étudiant se confronte aussi à lui même. Suis-je assez compétent? Où vais-je et dans quel état j’erre? Ai-je ma place dans ce milieu? Toutes ces questions intimes mêlées aux défis de la recherche peuvent créer un mélange parfois explosif et si l’encadrement ne convient pas, ça peut devenir catastrophique pour l’étudiant. Donc, cher(e)s futur(e)s collègues, faites bien attention à qui vous choisissez ! Demandez aux anciens étudiants et thésards avant de vous lancer, vérifiez que la personne s’investit auprès de ses étudiants ou que du moins son format d’encadrement vous convient, c’est fondamental.
La première année : révolutionner la science et écrire dans Nature
Lorsque l’on débute une thèse, on a des étoiles dans les yeux et la fougue du jeune scientifique prêt à partir à bord du Beagle à la découverte du monde et de ses merveilles. On veut tout faire, on se sent d’ailleurs capable de tout faire…Bah en fait, non, et on le réalise assez rapidement. Je vous le dis sans détour : « You know nothing Jon Snow » ou « I have no idea what I’m doing » pourraient être des slogans pour le thésard de première année.
Vous débarquez dans un milieu qui vous est familier, certes (surtout si vous avez fait des stages, d’ailleurs : faites des stages), mais il est très probable que les premiers temps soient difficiles pour de multiples raisons : 1/ concrètement, vous avez surement lu beaucoup de choses sur votre sujet, mais quand il faut passer à la pratique (spécialement si vous faites du terrain ou du laboratoire), on se retrouve assez souvent empêtré dans les histoires de budget, d’administratif et sauf si vous avez fait des stages pratiques sur votre sujet de thèse, tout est à découvrir 2/ on réalise rapidement que les « matériels et méthodes » des articles manquent d’une myriade d’informations techniques dont vous allez forcément manquer au début (et on s’en rend compte en général au moment venu au fin fond de la pampa où vous faites votre expérience ou encore, pendant une manip’ de chimie chronométrée) 3/tout le monde a l’air de savoir mieux que vous. Mais ça c’est normal, c’est souvent vrai, et logique, puisque la plupart de vos collègues ne sont pas des néophytes comme vous ! Je vous rassure, tous ces éléments vont disparaître à mesure que vous progressez dans votre thèse.
La clé, une fois que vous avez cherché sans trouver la solution, est de se nourrir des connaissances d’autrui, et même si parfois vous craignez d’embêter vos collègues avec vos questions, la plupart du temps ils seront absolument ravis d’y répondre (c’est pas tous les jours qu’on peut déballer son savoir sur les différentes techniques d’attachement des tubes sur un agitateur). Et si vous faites appel régulièrement aux opinions, idées, et à l’aide de vos collègues, vous gagnerez une expérience et un temps précieux.
Les deuxième et troisième années : la vraie galère commence !
En fin de première année, on a généralement bien cerné son sujet, et les grandes lignes de la thèse sont déjà tracées. Les deux années qui suivent sont généralement le temps fort de la thèse avec les expériences qui s’enchaînent et les analyses de données. C’est, selon ma propre expérience, le moment le plus demandant techniquement. J’ai adoré les expériences de terrain, aussi épuisantes fussent-elles, mes étudiants stagiaires que j’encadrais étaient vraiment super et ce fut un plaisir. Cependant, on est aussi confronté à nos lacunes, on se familiarise avec des nouvelles techniques d’analyse et on se spécialise de plus en plus. Trouver de l’aide devient aussi plus difficile : on peut se prendre à errer sur des forums obscurs de statistiques approfondies utilisées seulement par une poignée d’acharnés (attention, c’est souvent une période où l’on parle bizarrement et vos ami(e)s peuvent avoir un peu peur de vous). C’est aussi le moment où l’on prend de l’assurance et où l’on développe réellement les compétences qui resteront pour toujours gravées sur le CV.
Et bien sûr arrive le moment de l’écriture des articles, élément essentiel pour une carrière dans le monde scientifique et pour soutenir sa thèse. Mon premier article a pris un an, du premier mot jusqu’à sa publication. Ce fut un des défis les plus difficiles à relever en ce qui me concerne. Un article scientifique doit respecter des codes très précis, doit être rédigé en anglais, et doit satisfaire les reviewers, c’est à dire vos collègues anonymes qui vont juger de la recevabilité de votre travail. Il est assez rare, d’après mon expérience et celles de mes collègues, qu’un article soit accepté du premier coup. On peut essuyer plusieurs refus avant d’y arriver. Et ça peut être vraiment douloureux en raison de l’investissement non négligeable de travail, et de l’importance que ce premier article de thèse a pour vous. En plus, il peut vous arriver de tomber sur des reviewers mal lunés qui vont répondre avec un tact digne d’un mâle morse sur une plage bondée. Une chose à savoir : il ne faut absolument pas baisser les bras ! C’est normal, et il y a toujours au moins un des reviewers qui va vous donner des critiques constructives qui vous permettront de réussir à publier votre papier la prochaine fois. Je peux vous dire que le jour où j’ai reçu le mail d’acceptation de mon premier papier, ça a été l’un des plus forts moments de ma thèse.
La quatrième…quatrième?? année de thèse : le manuscrit
Et oui ! Au début de cette note, j’ai parlé de 3 ans de thèse. Mais selon les domaines ou le sujet, ce délai peut s’avérer un peu trop court. Typiquement, nous étions trois étudiants de ma promotion de Master à débuter une thèse dans mon laboratoire la même année, et nous avons tous les trois dépassé d’un an. L’écologie est typiquement un domaine particulier à cet égard, surtout pour les études de terrain qui peuvent dépendre des saisons. Nous nous adaptons au calendrier de la nature et non pas au calendrier de thèse. Quand cela arrive, il y a plusieurs solutions. Certaines personnes finissent leur thèse au chômage, ou décrochent un contrat à temps partiel d’enseignement, comme le demi-ATER (attaché temporaire d’enseignement et de recherche) qui permet de terminer sa thèse en étant (-un minimum-) payé !
Cette année supplémentaire permet souvent de finir les dernières analyses de données et d’enfin rédiger le manuscrit de thèse. Cette rédaction est vécue de façon très différente en fonction des personnes. Pour certains c’est une galère quasi-infinie, de mon côté, j’y ai pris beaucoup de plaisir. C’était enfin un texte que je pouvais rédiger avec des codes plus souples que les codes des articles scientifiques, je pouvais être plus personnelle dans mon langage, rendre le manuscrit vivant, illustrer de façon pertinente mais aussi faire un peu d’esthétisme…Et j’ai pu donner des avis, faire des réflexions sur mon travail et sur la recherche dans mon domaine. Et quand le dernier point est donné, il y a une véritable sensation d’accomplissement, chose rare pendant toute la thèse et donc chérissable.
Dernière ligne droite : la soutenance
Un mois et quelques après le rendu du manuscrit à votre jury préalablement désigné par vos soins, vient ce moment tellement redouté de la soutenance de thèse. En France, cela consiste en général en une présentation de vos travaux de thèse, relativement vulgarisés, de 45 minutes, suivie de 2h à 2h30 de questions. C’est donc TRES long ! Prévoir les barres chocolatées et la bouteille d’eau pour survivre. Les 45 minutes de présentation filent à la vitesse de la lumière, et vous le faites pour votre famille, vos amis, et vos collègues qui sont venus pour vous voir en ce jour si important pour vous (et pour eux aussi, puisque cet événement signe l’arrêt de vos complaintes permanentes ^^ ). Après un tonnerre d’applaudissements d’une salle en folie, vient le moment des questions. Là, ça ne rigole plus. Chaque membre du jury prend la parole les uns à la suite des autres pour commenter votre manuscrit et votre oral et ensuite poser des questions et/ou émettre des critiques. L’objectif est de sonder à quel point vous maîtrisez votre sujet, d’étudier si vous avez réfléchi à différentes questions et pistes, et parfois aussi, vous taquiner sur des choses que vous auriez pu faire mieux ou autrement. C’est un moment particulier où il faut vraiment être vif et éveillé, ce qui après 45 minutes de présentation peut parfois être délicat. L’humour n’est pas interdit (faire rire son jury, si ce n’est pas au dépend du thésard, est plutôt une petite victoire) et il est aussi possible de répondre qu’on ne sait pas de temps à autre, ce n’est pas grave. En ce qui me concerne, au bout de 2h15 de questions, j’ai commencé lentement à m’affaler sur mon pupitre et fixer mon regard sur la personne qui me parlait devenait vraiment difficile, et puis finalement, la présidente du jury a clos la discussion et c’était fini !
WOUAW
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Le jury a quitté la salle pour délibérer, et des gens sont venus me parler alors que je ne réalisais même pas que l’exercice (et quelque part, ma thèse) était enfin terminé. Le jury est rapidement revenu, m’a accordé le titre de docteur avec les félicitations et pouf. Me voilà docteure ès sciences. La suite s’est déroulée autour du champagne, avec une des soirées les plus mémorables de ma vie. C’est un moment d’une intensité incroyable.
En bref (si j’ose, après un tel pavé), la thèse c’est un apprentissage et dans tout apprentissage, il y a plaisir. Et je peux vous assurer que pour ça, la thèse est parfaite. On y apprend une myriade de choses sur le sujet choisi, on transgresse assez souvent les limites de notre sujet pour découvrir d’autres choses, et l’environnement de laboratoire, si tant est que le laboratoire d’accueil ait une vie d’équipe riche, est une source infinie de connaissances sur divers domaines. Tiens par exemple, ce midi à la pause café (oui, je traîne encore dans mon laboratoire, je ne veux pas partir T_T), j’ai appris plein de choses passionnantes (me donnant une féroce envie de blogger) sur la fluorescence, la sénescence des feuilles d’arbre et sur la quantité d’oxygène dans l’atmosphère. Mais surtout, on crée du savoir. Le but même du doctorat étant de répondre à une énigme, la thèse nous permet de générer de la connaissance, nouvelle, inconnue auparavant, et ça, c’est une très jolie chose et la source d’une joie singulière. Le métier de chercheur peut être ingrat, en raison de la quantité d’heures effectuées versus le peu de reconnaissance de ce travail au quotidien, cependant, je ne connais pas beaucoup d’autres professions capables de nourrir à ce point notre curiosité.
Voilà, chers lecteurs et lectrices, si vous avez l’ambition de faire une thèse, je vous souhaite du courage (il en faut) et de garder bien ancrées les raisons pour lesquelles vous vous lancez dans cette aventure : la passion pour la science, et l’envie d’être sur le front de la découverte.
Mouvements, mémoire, langage, ruses, esprit de famille…vous pensez que je parle d’animaux ? Que nenni ! La recherche ne cesse de faire d’incroyables découvertes sur le monde végétal. Rendons à César ce qui lui appartient, les végétaux sont bien plus sophistiqués que ce que l’on a longtemps pensé. Après avoir lu ceci, vous ne verrez plus jamais votre plante verte comme avant…
Il y a maintenant un an, les chouettes savantes discutaient de l’intelligence animal ouvrant plus largement le débat sur la possible intelligence des plantes. Inspirées d’un dossier passionnant dédié à l’intelligence des plantes dans le célèbre magazine scientifique français Science & Vie (numéro de mars 2013), on a décidé d’élargir un peu les investigations et de lever le voile sur ces incroyables organismes finalement mal connus et sous-estimés. Car oui, comme le démontre cette conférence passionnante de Stefano Mancuso the roots of plant intelligence (TED Talks, juillet 2010), on a manifestement une idée très fausse de ce que sont les plantes. Au temps d’Aristote, nous les classions entre les pierres et les animaux, êtres tout juste capables de vivre (figure 1), automates esclaves du milieu où ils avaient, par pur hasard, poussé. En bref, rien de bien excitant comparé au dynamisme et à l’ingéniosité manifeste des animaux.
Figure 1. Gravure de l’ordre naturel à la Renaissance (« Vivit », du latin « il est »; « est », « il est », Print screen de la vidéo TED de Stefano Mancuso)
L’idée que les plantes ne sont pas, contrairement aux animaux, des créatures vivantes accompagne l’humanité depuis les premiers écrits. Par exemple dans le récit biblique de l’arche de Noé où il n’est fait mention nulle part que les plantes faisaient parties du voyage (Stefano Mancuso, Ted Talks, 2011). C’est seulement en 1880 que notre regard concernant les plantes a commencé à évoluer avec ce grand monsieur, Charles Darwin, qui révolutionnait le monde végétal avec son magnifique livre La puissance du mouvement des plantes.
Aujourd’hui on le sait, les plantes ne sont pas juste capables de vivre. Elles peuvent aussi ressentir et sont parfois même bien plus sophistiquées dans le domaine que la plupart des animaux. En effet, chaque petite racine d’une plante est capable de détecter et de suivre de manière simultanée et continue plus de 15 produits chimiques différents… On dit souvent que la plus grande créature vivante sur Terre est la baleine bleue mais c’est en fait une vraie peluche en comparaison du magnifique Séquoiadendron Giganteum, ou séquoia géant. Ce dernier peut mesurer plus de 50 à 85 m (contre 30 pour la baleine bleue) avec une masse pouvant atteindre les 2 000 tonnes (contre 170 pour la baleine bleue). Le séquoia géant se caractérise également par sa longévité puisqu’il peut vivre plus de 3 000 ans (80 ans pour la baleine). Cassé le cétacé !
Mais une plantes, c’est quoi en fait ?
Le règne des Eucaryotes
Les plantes (Plantae, Haeckel 1866) sont des organismes vivants multicellulaires. C’est à dire que, comme vous ou une chouette par exemple, elles sont constituées de plusieurs cellules. Comme vous ou une chouette encore, ces organismes appartiennent au grand règne des Eucaryotes, venant du grec eu, pour bien et karuon, noyau. Comme l’étymologie l’indique, les cellules composant les Eucaryotes possèdent donc un noyau, une double membrane, qui isole et protège l’ADN du reste de la cellule. Ce qui, en cela, les différencient des procaryotes (les bactéries et archéobactéries). Les deux plus grands exemples de cellules Eucaryotes sont les cellules animales et végétales (figure 2).
Etant toutes deux des cellules Eucaryotes elles partagent certains points communs : un noyau contenant l’ADN cellulaire et une membrane cellulaire délimitant le cytoplasme dans lequel baigne des organites tels que les mitochondries, le réticulum endoplasmique ou encore l’appareil de Golgi… Les différences entre cellule animale et végétale demeurent dans la taille, une cellule végétale est en moyenne bien plus grosse, mais également dans sa structure et son organisation puisqu’elle possède, en plus, des plastes (par exemple les chloroplastes), une vacuole remplie d’eau et une paroi qui juxtapose la membrane cellulaire. On vous conseille cette petite animation en ligne qui illustre ces propos.
En résumé, plantes et animaux font donc partie du même grand domaine avec les champignons (ou eumycètes) et les protistes (figure 3). Une majorité de chercheurs considère que les fossiles connus comme étant les plus anciens Eucaryotes seraient agés de plus de 2,1 milliards d’années environs, tandis que d’autres études datent l’apparition de ce domaine à plus de 2,7 milliards d’années (Campbell et Reece, Biologie, édition 2007). Histoire de situer quoi.
Les Eucaryotes correspondent aux organismes multicellulaires (animaux, plantes, champignons) ainsi qu’à quelques eucaryotes unicellulaires. Les eucaryotes monocellulaires correspondent aux protistes qui sont de deux types : animal les protozoaires et végétal les protophytes.
L’apparition de la cellule végétale et la théorie endosymbiotique
Si on remonte l’histoire un peu plus loin, il y a 1,6 milliards d’année plus précisément, une cellule eucaryote « concluait un accord » avec une cyanobactérie : la photosynthèse de la seconde contre l’hébergement dans la quiétude de la première. C’est ce qu’on appelle en biologie uneendosymbiose. Si on découpe ce mot compliqué, le mot symbiose désigne une association réciproquement bénéfique de deux êtres vivants. On l’appelle endosymbiose lorsque l’un des deux êtres vivants est contenu dans l’autre. La théorie endosymbiotique, ou hypothèse de l’endosymbiose, a profondément marqué l’évolution de la cellule Eucaryote, puisqu’elle expliquerait la présence des mitochondries et des plastes en leur sein (Figure 4).
On observe sur ce schéma l’absorption d’une bactérie par une cellule eucaryote primitive et la formation d’une cellule eucaryote hétérotrophe. Les bactéries absorbées deviennent des mitochondries et réalisent la respiration. La réalisation d’une cellule eucaryote autotrophe se fait ensuite par l’absorption d’une bactérie photosynthétique par une cellule eucaryote hétérotrophe possédant déjà des mitochondries. Cette bactérie devient un plaste, permettant la photosynthèse, ses membranes internes ont une origine bactérienne. La membrane externe de l’enveloppe a pour origine la membrane plasmique de la cellule elle-même.
Mitochondries et plastes sont définis comme étant des organites semi-autonomes de la cellule eucaryote, c’est-à-dire disposant d’un patrimoine génétique et capables de se diviser indépendamment de la cellule. L’ADN de ces organites est radicalement différent de l’ADN du noyau cellulaire. Ils sont entourés de deux membranes au minimum, et la membrane interne montre des différences de composition importantes avec les autres membranes de la cellule. Elle est en fait plus proche d’une membrane de type bactérienne. Ces caractéristiques furent les premiers éléments à l’appui de la théorie endosymbiotique formulée par Lynn Margulis dans les années 1960. Concernant l’endosymbiose des futurs chloroplastes des cellules végétales, on pense que ce phénomène est apparu à un moment où, à cause du manque de nourriture et de l’augmentation de lumière du soleil, il était plus avantageux pour les organismes prédateurs de cyanobactéries de profiter de leur capacité à utiliser la lumière en faisant une symbiose interne avec ces organismes photosynthétiques.
La lignée verte
L’endosymbiose est donc à l’origine des plantes et des algues chlorophylliennes actuelles, ce que l’on appelle en phylogénie la lignée verte (figure 5).
Ce nom de lignée verte fait référence à la chlorophylle, qui est un pigment photosynthétique conférant leur couleur verte aux organismes qui l’utilisent. Les pigments photosynthétiques ou pigments assimilateurs, sont des composés chimiques permettant la transformation de l’énergie lumineuse en énergie chimique à l’origine du processus de photosynthèse chez les plantes. Certains peuvent être vert, comme la chlorophylle, mais aussi rouge, jaune ou orange et sont contenus dans les plastes. Suite à l’endosymbiose primaire, les plastes ont évolué selon deux axes : chez les chlorophytes, ils contiennent de la chlorophylle a et b et des thylakoides empilés selon le schéma classique des livres, on les appelle donc les chloroplastes. Par contre chez les rhodophytes et les glaucocystophytes, les plastes contiennent de la chlorophylle a et des phycobilisomes, granules qui contiennent les pigments qui capturent la lumière (phycobilines) et qui sont associés à l’appareil photosynthétique (figure 6).
Pour revenir à nos plantes, bien que certaines espèces soient retournées à la vie aquatiques au cours de leur évolution (comme la baleine chez les mammifères), la plupart des végétaux vivent dans des milieux terrestres. Nous pouvons donc employer le terme de végétaux terrestre pour désigner TOUS les végétaux et ceci afin de les distinguer des algues vertes qui appartiennent en fait à la famille des protistes sus-nommés. J’imagine que vous faisiez souvent la confusion lors de vos dîners mondains…
Le rôle des plantes au sein des écosystèmes
Si on se pose à l’échelle d’un écosystème, les plantes sont à la base de la chaîne alimentaire ce qui, bien loin de les diminuer, leur confèrent un rôle fondamental dans le fonctionnement global de la biosphère. On les appelle producteurs car ils sont capables de produire et donc de fabriquer via la photosynthèse leur propre matière organique (molécules ayant un squelette carboné) à partir de matière non organique (minéraux et métaux). Que ce soit sur terre ou dans l’eau, les producteurs sont à l’origine de toute chaîne alimentaire (Figure 7). Actuellement, il existerait entre 300000 et 315000 espèces de plantes connues.
Les différents êtres vivants : producteurs primaires, consommateurs primaires, secondaires, tertiaires, etc. et les décomposeurs représentent chacun un niveau trophique. Les décomposeurs (champignons, bactéries, animaux détritivores et saprophages) transforment la matière organique des organismes morts en en substances minérales (= minéralisation).
Caractéristiques des végétaux
Ainsi les plantes partagent jusqu’à un certain point des caractéristiques communes avec les animaux (noyau, multicellularité,…) et l’étude de leur comportement au sein d’un écosystème semble indiquer qu’elles n’ont pas à « verdir » de leurs cousins très très éloignés. Elles se distinguent principalement par trois choses.
1. Ce sont des organismes autotrophes puisque les plantes sont capables de fabriquer leur propre matière organique à partir de sels minéraux puisés dans le sol, de dioxyde de carbone venant du ciel, la sauce prenant grâce à l’énergie du soleil. C’est ce qu’on appelle la photosynthèse. Ce terme s’oppose à l’hétérotrophie qui désigne les organismes qui se nourrissent des composés organiques préexistants. C’est cette caractéristique qui explique qu’elles soient à la base de la chaîne alimentaire.
2. Leur organisation est invariable : racines, tige et feuilles, avec bien entendu de nombreuses variations morphologiques selon les espèces (figure 8).
3. Ce sont des organismes fixés au sol par leur système racinaire. Ceci les rend très dépendants de la condition de leur environnement. Cette fixité les a donc obligé à développer un grand nombre de stratégies pour faire face aux variations de leur milieu de vie, au contraire des animaux qui peuvent fuir lors d’un bouleversement. Ainsi, une plante possède bien plus de gènes qu’un animal. Par exemple, le riz possède plus de 50000 gènes quand l’homme en possède un peu plus de 20000. Et oui ! Si vous viviez les pieds dans l’eau avec pour seul nourriture l’air et l’énergie du soleil, vous seriez bien obligé d’augmenter votre possibilités génétiques pour survivre !
De l’intelligence des plantes
C’est dans les années 80, qu’un biologiste et un chimiste, Jack Shultz et Ian Baldwin, ont bouleversé notre vision du monde végétal. Grâce à leurs travaux, publiés dans la très sérieuse revue scientifique Science en juillet 1983, ils ont pu démontrer, et accrochez vous, que les peupliers pouvaient parler ! Pas comme vous et moi devant une tasse de thé bien entendu mais via une télécommunication chimique. Les peupliers, et ce ne sont pas les seuls, se transmettent des signaux d’alerte par voie aérienne. A partir de ce point et en l’espace de 30 ans, d’autres révélations scientifiques toujours plus étonnantes n’ont cessé de venir bousculer nos idées sur le monde végétal. Grâce à l’amélioration et l’émergence de nouvelles techniques et technologies (chromatographie, spectroscopie, génie génétique,…), les plantes se révèlent avoir une complexité et des comportements aussi subtils sinon plus, que les animaux. Communication entres elles et avec d’autres espèces, capacité de réaction, sensibilité extrême, ouïe, odorat, esprit de famille, ruses … Ne tournons plus autour du pot et plongeons dès à présent dans le monde fascinant des plantes.
Elles bougent et elles dansent !
Et même beaucoup ! Croissance, floraison, phototropisme, plante carnivores,… Tous ces mouvements sont déjà bien connus. Et si en plus on vous dit que la plante peut se déplacer ? Mais oui, c’est possible ! Dans certains cas, la croissance annuelle de l’apex terminal (haut de la tige), associée à la destruction des parties anciennes peut se traduire par le déplacement de l’organisme entier. C’est le cas des plantes à rhizomes horizontaux comme l’iris ou le sceau de Salomon (photo 1). Chaque année, un nouvel article est formé et en même temps, les articles les plus anciens sont détruits. Si le nombre d’articles vivants reste constant, alors on assiste au déplacement global de la plante entière.
Qui dit mouvement dit sens de l’équilibre ! Une équipe de biologistes dans les années 90 ont démontré que les arbres avaient eux aussi une oreille interne, partie terminale du système auditif servant à la fois pour l’audition et l’équilibre. En effet, on remarque que les mélèzes s’enracinent dans des pentes de plus de 30 % mais pourtant ils poussent verticalement ! Ce phénomène est nommé gravitropisme, terme signifiant qu’un végétal pousse droit, de bas en haut, en contrecarrant la gravité qui pourrait le faire basculer. Ceci est possible car ils possèdent des cellules, les statocystes, qui abritent des grains d’amidon qui se déplacent en fonction de la gravité et ainsi les informent de leur inclinaison. Mais l’équipe de Bruno Moulia à l’INRA de Clermont Ferrand ont montré qu’en plus les arbres perçoivent la forme de leur corps ! Ils disposent en effet de capteurs qui mesurent la variation de la pente le long de la tige et sont donc capable de ressentir leur courbure locale (S&V, mars 2013). Autre exemple plus spectaculaire, celui du mimosa sensitive qui au moindre contact tactile rétracte ses feuilles à la manière d’un escargot rétractant ses antennes quand on le chatouille un peu trop. Ou encore celui du desmodium gyrans qui réagit à la musique en « dansant ». Vous n’y croyez pas ? Vérifiez cela de vos propres yeux avec la vidéo en dessous.
En fait, la plupart des mouvements végétaux nous échappent car ils se déroulent trop lentement pour notre oeil. Mais quand on accélère le temps et qu’on change de perspective pour alors adopter celle des plantes, le règne végétal prend vie de manière spectaculaire. La vidéo ci dessous est un film sublime mettant en scène les mouvements imperceptibles des plantes.
Bon, oui, faut pas pousser mais on en est pas si loin… Depuis 30 ans il est scientifiquement admis que la communication entre plantes par voie aérienne est largement répandue. Les plantes s’avertissent mutuellement au moyen de molécules volatiles. Ce fait fut constaté scientifiquement sur les aulnes glutineux (Alnus Glutinosa, photo 2) grâce à l’équipe de recherche de l’Université de Radbout en Hollande. Lorsque ces dernières sont averties, celles qui sont saines renforcent leur résistance chimique et mécanique afin d’être moins attrayantes pour les chenilles qui s’approchent ; elles sécrètent une essence amère et à l’aide du vent, elles communiquent cela aux arbres aux alentours. Grâce à ce système d’alerte précoce, les végétaux ont une longueur d’avance sur leurs assaillants.
Mais il existent aussi une communication plus « discrète » car souterraine ! C’est en 2010 grâce à l’équipe de Yuan Song que cela a été prouvé sur la tomate. Lorsqu’elle tombe malade, elle envoie un message qui va être transporté par des champignons racinaires (ou mycorhizes, photo 3) permettant à ses voisines de préparer leur défense contre la maladie.
Sous le sol, le mycélium d’un champignon (Amanite tue-mouches) entoure les radicelles d’un arbre d’un manchon mycélien. C’est une ectomycorhize.
Non contentes de communiquer avec leurs congénères, les plantes sont capables d’interagir avec d’autres espèces. Elles peuvent convaincre insectes, oiseaux ou encore chauve-souris de transporter leurs graines moyennant quelques gouttes de nectar ou en leur faisant miroiter quelques galipettes en prenant l’apparence d’un partenaire sexuel potentiel. Cette spécialité est attribuable aux plantes à fleurs qui font preuves d’une ingéniosité sans limite pour se reproduire. Elles se sont ainsi largement impliquées dans l’évolution des animaux et de l’homme. Si le sujet vous intéresse on vous suggère cette vidéo.
Vidéo 3. La force cachée des plantes, arte, 42 min47
Tu ne me brouteras point
On connaissait déjà les acacias ou encore les peupliers capables d’empoisonner de manière massive les ruminants qui les broutent, mais c’est surtout envers les insectes que les plantes regorgent de stratégies en matière de défense. Le tabac sauvage (Nicotiana attenuata de son petit nom) par exemple, est devenu carrément expert en la matière. Lorsqu’il est attaqué par des chenilles qui se régalent de ses feuilles (photo 4), il envoie des messages chimiques pour appeler à la rescousse les prédateurs de ses agresseurs !
Et ce n’est pas tout ! En 2011, l’équipe de Ian Baldwin dont on a déjà parlé plus haut, a démontré que le tabac était encore plus malin que ça. Lorsque ces chenilles éclosent, le tabac va les nourrir via des trichomes, excroissances fines, chargées en sucres O-acyl. Vil piège ! Puisque ces sucres ainsi ingérés par les chenilles leur font sécréter une odeur irrésistible pour leur prédateurs qui n’ont plus qu’à suivre la piste…
Les 3 sens
Toucher, odorat, ouïe sont autant d’informations sensitives également précieuses pour les plantes. On vous parlait de tomate tout à l’heure, mais parlons maintenant du concombre qui doit grandement sa survie à son sens du toucher. En effet, Sicyos angulatus, le concombre, doit s’agripper aux autres plantes pour s’élever du sol et espérer avoir sa place au soleil. Pour trouver ses plantes et s’y accrocher, Sicyos possède des vrilles (photo 5) que l’on peut comparer à de longues tentacules cherchant un support autour duquel s’enrouler. Daniel Chamovitz, de l’université de Tel Aviv à Israël, rapporte qu’en déposant un fil d’un poids de 0,25 gramme sur la vrille, on provoque son enroulement. En comparaison, un doigt humain ne parvient à détecter un fil identique que lorsque son poids atteint 2 grammes (Sciences & vie, mars 2013).
Mais comment font-elles pour tomber sur le bon support en question ? Soit les plantes disposent d’un sens de l’orientation très poussé soit il y a autre chose… Une notice consacrée à l’haptotropisme (tropisme de contact) de l’université de Jussieu, explique que la tige de la plante effectue spontanément des mouvements de circumnutation pour multiplier ses chances de rencontre avec un support. Ce comportement permet d’émettre une hypothèse assez surprenante : la plante serait en fait attirée par le support… Preuve est fait avec la Cuscute ! Cette plante parasite n’a pas de temps à perdre et doit trouver dans les soixante-douze heures suivant sa germination un hôte à parasiter (photo 6). Pour y arriver, ce vampire végétal suceur de sève, chasse à l’odorat ! C’est ce qu’a révélé l’équipe de Consuelo Moraes de l’université de Pennsylvanie. Sans proie à proximité, la tige de Cuscute s’allonge aléatoirement, mais lorsqu’un plant de tomate se trouve dans les parages, cette dernière l’attaque en moins de vingt heures et ce, neuf fois sur dix ! Pour prouver ce fait, on observe le même phénomène lorsqu’on leurre Cuscute avec un doux parfum de tomate, parfum qu’elle préférera toujours à d’autres plantes qu’elle peut également parasiter (Sciences & vie, mars 2013).
Après l’odorat, l’ouïe. Les plantes réagissent aux ondes sonores, aux ondes électromagnétiques et aux champs magnétiques locaux. On a déjà évoqué le cas surprenant de desmodium gyrans qui danse sur des rythmes endiablés. Mais Monica Gagliano de l’université d’Australie de l’Ouest a démontré avec son équipe que le maïs captait aussi les sons ! En effet, ils ont constaté que les racines ont tendance à pousser vers la source du son quand la fréquence se trouve autour de 200 Hz. Cette capacité repose sur les mêmes capteurs mécaniques que ceux impliqués dans le toucher. Selon les chercheurs, elle pourrait constituer un moyen de communication plus rapide et moins coûteux en énergie que l’émission de composés organiques. Cette découvertes, associée à celle où certains arbres sont capables d’émettre des sons, laissent tout de même sceptiques les scientifiques et ouvrent de nouvelles perspectives d’études sur l’audition végétale (Sciences & vie, mars 2013).
Cette extrême sensibilité pourrait aller encore plus loin. Lors d’une expérience, qui a été plusieurs fois répétée devant des jurys scientifiques, Cleve Backster expert de la CIA réussissait à transformer une plante en détecteur de mensonge ! Des électrodes étaient placées sur une plante, et un homme – sans électrodes – s’asseyait devant elle. Backster disait à l’homme qu’il allait lui citer une série d’années en lui demandant si elles correspondaient à sa date de naissance, et qu’il fallait toujours répondre “non”. Invariablement, Backster pouvait deviner l’année de naissance – qui correspondait sur le graphique à une courbe galvanique bien marquée. Il a publié sa recherche dans International Journal of Parapsychology en1968. Réalité ou arnaque scientifique ?
Mémoire
C’est l’incroyable constat qu’à fait Ludovic Martin, de l’université de Clermont-Ferrand, le tremble a de la mémoire et peut se souvenir d’un coup de vent pendant une semaine ! La pression du vent provoque la torsion des branches et cette torsion, l’expression d’un gène. Ce traitement répété chaque jour implique la désactivation progressive du gène en question, permettant à l’arbre de s’habituer à cette sensation inoffensive. On retrouve cette capacité d’adaptation chez mimosa pudica qui replie ses feuilles lorsqu’on soulève son pot. Si on répète l’action cinq à six fois de suite, on constate que la plante arrête de se replier face à ce phénomène alors qu’elle continue à se replier lorsqu’on la touche. Elle est donc capable de différencier et de se souvenir des effets ainsi que des comportements à adopter face à ses deux actions (Sciences & vie, mars 2013). Selon les botanistes des universités de Neuchâtel et de Lausanne, les plantes gardent en “mémoire” le souvenir d’événements stressants et transmettent à leur descendance la capacité de s’adapter aux conditions difficiles. On ne peut s’empêcher de penser que ce comportement est proche d’un mécanisme cognitif, longtemps réservé aux seuls animaux.
Les plantes mesurent le temps
L’hypothèse la plus courante pour expliquer leur perception de la durée du jour repose sur le couplage d’un rythme interne à la plante (horloge biologique) avec un signal lumineux externe.
“Le passage à la floraison est l’une des décisions les plus importantes que prennent les plantes. Elle doit être soigneusement contrôlée en fonction des saisons, explique Philip Wigge, du Centre John Innes. Par exemple, les plantes qui ont besoin d’être fécondées par du pollen d’autres membres de la même espèce, comme c’est le cas pour les cerisiers, doivent s’assurer qu’elles produisent des fleurs en même temps que leurs voisines.”
Solidarité et esprit de famille
Plus fort encore ! L’écologue canadienne Suzanne Simard l’a démontré, les vieux pins maternent les plus jeunes ! Et cela avec une technique simple. L’équipe a marqué à faible radioactivité le CO2 absorbé par les feuilles des vieux pins. Le carbone ainsi marqué se retrouve alors dans les molécules organiques, molécules que l’on peut alors tracer. Et surprise ! Ils ont constaté que le transfert le plus important s’opérait entre les arbres les plus vieux et imposant, les « arbres-mère », vers les plus jeunes poussant à leur pied et souvent issus de leurs graines. Une réelle solidarité inter-générationnelle s’opère au sein de cette espèce. Lorsque vous vous promenez en forêt, vous ne soupçonnez pas que sous vos pieds existe un immense réseau de racines connectant tous les individus entres eux (photo 7) et distribuant des flux nutritifs, via les mycorhizes notamment (Sciences & vie, mars 2013).
Plus précisément, les récentes études sur la parenté végétale ont démontré que les plantes étaient tout à fait capables de distinguer une racine d’une parente à celle d’une parfaite étrangère. Par exemple, en plantant côte à côte des paires de plantes soit étrangères soit issues des graines du même individu, Susan Dudley, a constaté que les plantes poussant à côté de parentes avaient moins de racines. Ainsi, les plantes, au lieu de rentrer en compétition pour la nourriture entres sœurs, privilégient le développement de leur appareil reproducteur. Autre exemple avec le trèfle, Anu Lepik, chercheuse estonienne a constaté qu’il « épargne » les racines de ses voisines apparentées, mais qu’en plus ce phénomène s’accentue avec la densité d’individu. Encore là une preuve de solidarité familiale. Quant au fraisier sauvage, Marina Semtchenko également chercheuse en Estonie, a montré que les racines de Fragaria Vesca accéléraient leur croissance lorsqu’elles rentrent en contact avec des racines d’une autre espèce tandis qu’avec sa propre espèce elles n’opèrent aucun changement. Cependant d’autres espèces comme le lierre, choisissent plutôt d’éviter toutes les racines voisines, quelle que soit leur espèce (Sciences & vie, mars 2013).
Les plantes ont-elles un cerveau ?
« Ces travaux montrent que les plantes sont capables, à un certain niveau, d’apprendre, de se souvenir et de répondre efficacement aux menaces de l’environnement, comme pourraient le faire des êtres complexes avec un système nerveux central », souligne Ariel Novoplansky, chercheur israélien de l’Université Ben Gourion.
Le concept de la plante automate est donc bien loin maintenant. Les plantes se révèlent très sophistiquées dans leur fonctionnement et ne cessent de surprendre par les stratégies qu’elles emploient pour survivre. Reconnaissance entres parentes, langage, ruses, sensations, mémoire et capacités cognitives font des plantes des organismes sociaux très évolués. D’ailleurs le terme d’éthologie végétale est aujourd’hui accepté et on étudie activement le comportement des plantes. De plus, à ce jour on a recensé au moins 700 sortes de capteurs sensoriels chez les plantes : mécanique, chimique, lumineux, thermique…ce qui en fait des êtres hypersensibles et très informés ! Cependant bien que les recherches récentes changent complètement notre vision des plantes et prouvent dans la lancée à quel point nous sommes encore ignorants sur la question, il n’en demeure pas moins de nombreuses zones d’ombres avant de comprendre pourquoi et comment ces mécanismes fonctionnent. Si le comportement intelligent des plantes est néanmoins admis des comportements aussi sophistiqués interrogent. Comment ces mécanismes peuvent exister sans l’existence d’un organe permettant de centraliser toutes leurs informations et d’adapter leurs comportements ? Peut-on parler de cognition végétale ou encore de neurobiologie végétale comparables aux animaux ? Si oui, les plantes ont-elles un cerveau ? Ou faut-il tout simplement arrêter de vouloir comparer les différents chemins choisis par les plantes et les animaux pour survivre ? La suite dans la deuxième partie de l’insoupçonnable intelligence des plantes !
Pour vous donner un avant goût, je vous invite à regarder la vidéo de la conférence TED talks de Stefano Mancuso les racines de l’intelligence des plantes filmé en juillet 2010.
Depuis que l’Homme sait qu’il sait, il n’a de cesse de se demander comment il en est arrivé là… Est-il l’espèce la plus intelligente sur Terre ? Aïe ! La réponse n’est finalement pas si simple ! En effet, beaucoup d’études sur les animaux mais également sur les plantes obligent le monde scientifique à repenser le concept même d’intelligence. Mais alors, c’est quoi être intelligent ?
La définition d’un concept abstrait : l’intelligence
Pour répondre à cette question délicate, on va commencé par la bonne vieille méthode : le dictionnaire (enfin Wikipédia…profitons-en avant la censure) ! Selon ce qu’on y trouve, l’intelligence vient du latin intelligentare qui signifie faculté de comprendre. Dérivé du latin intellegere signifiant comprendre, et dont le préfixe inter pour entre, et le radical legere, qui, comme chacun sait, signifie choisir/cueillir – pouvant être également décliné en ligare voulant dire lier – on peut alors ainsi aisément suggérer que le mot « intelligence » signifie l’aptitude à relier des éléments jusqu’alors séparés.
Ensuite, il faut noter la distinction qui existe entre « l’intelligence », qui est un concept abstrait, et le « comportement intelligent », qui est un phénomène observable et mesurable. Focalisons nous, en premier lieu, sur le concept d’intelligence :
L’intelligence n’est pas une propriété biologique comme la taille du cerveau, mais une abstraction fondée sur des jugements de valeur au sujet du comportement d’un organisme.
Abstraction, jugement de valeur… tatata… pas franchement scientifique tout ça…Et quand en plus, on sait que le concept d’intelligence est repris dans de nombreuses cultures selon leurs propres valeurs, ça complique encore les choses…
La domination actuelle, dans la culture mondiale, de l’organisation occidentale de la connaissance rend très difficile l’élaboration d’une définition qui ne soit pas autogène, alors même que, selon la culture occidentale, définir l’intelligence est compris comme un paradoxe : l’intelligence de l’homme est a priori utilisée pour se définir elle-même.
Bon, c’est le serpent qui se mord la queue mais en s’acharnant un peu on peut définir l’intelligence comme suit :
L’ensemble des facultés mentales permettant de comprendre les choses et les faits, de découvrir les relations entre eux et d’aboutir à la connaissance conceptuelle et rationnelle (par opposition à la sensation et à l’intuition). Elle se perçoit dans l’aptitude à comprendre et à s’adapter facilement à des situations nouvelles. L’intelligence peut ainsi être conçue comme la faculté d’adaptation.
Si on se concentre sur la dernière phrase, vous conviendrez sans doute avec moi que cette faculté n’est pas uniquement attribuable à l’Homme. Alors pourquoi autant de mystères et de débats autour de l’intelligence animale ? Délire narcissique ?
L’intelligence animale
En fait, en ce qui concerne les autres espèces, c’est finalement l’Homme, qui, par une série de tests, va déterminer en fonction des résultats leur degré d’intelligence.
Si l’observateur estime qu’une espèce possède une quantité suffisante des caractéristiques comportementales qui caractérisent selon lui l’intelligence, il classera cette espèce comme plutôt intelligente.
Là, on est d’accord, ça laisse la place à l’interprétation. Et c’est en ça que définir l’intelligence des autres espèces est problématique. Car finalement on analyse, voire on mesure un comportement. Et nous l’avons dit plus haut, on ne peut pas faire d’analogies entre « l’intelligence » et « le comportement intelligent ». Alors comment fait-on en réalité ?
L’étude de l’intelligence peut se faire selon différentes voies de recherche, chacune présentant des limites bien particulières. Parmi ces voies on peut compter l’utilisation d’outils, la mémoire et le langage.
1- L’utilisation d’outils
Le biologiste Rémy Chauvin s’est par exemple intéressé à l’utilisation d’outils développés par les animaux en fonction de situations particulières. Par exemple : des nids de feuilles cousues par certaines fauvettes, la construction de barrages par les castors et les outils proprement dits utilisés par les primates pour la pêche aux fourmis et termites ou pour casser des noix. Ces différents exemples nous démontrent qu’il ne s’agit pas d’instincts aveugles, mais de constructions pensées répondant à un but. Pour illustrer cela, voilà une vidéo plutôt étonnante montrant un corvidé en pleine action:
Un corvidé utilise un fil de fer pour attraper sa nourriture.
2- La mémoire
En ce qui concerne les recherches sur la mémoire, on constate alors – bien loin du mythe dit du « poisson rouge » – que celle des animaux est très développée.
Les animaux vivent et se développent par un processus d’apprentissage et de traitement de l’information permettant de résoudre un problème posé par l’environnement. C’est ce qu’on appelle la cognition.
La cognition permet à un animal de faire face à des situations nouvelles mais également à des situations qui se sont déjà produites. Selon le processus de stimulus-réponse, l’animal pourra faire appel à des réflexes anciens ( article à venir sur la question).
3- Le langage
“Il ne lui manque que la parole !”
Souvent on se surprend à le dire face à un animal ayant un comportement franchement intriguant. Et en y repensant, je crois qu’on a tous plus ou moins rêvé de connaitre les pensées philosophiques de Rex le chien, ou encore de raconter ses dures journées à une fourmi compatissante et même, pourquoi pas, de pouvoir faire des blagues en se tapant dans le dos avec une otarie comme avec un pote d’armée ! Vous pensez que je divague ? Peut être mais je ne suis pourtant pas la seule que ça travaille, la preuve.
Extrait du film « Up! » – Rencontre avec Doug. Phrase préférée « Mais c’est un chien qui paaarle! »
Mais quand il est question d’animaux, faudrait-il parler de langage ou plutôt de communication ? Des expériences avec des singes, des oiseaux et des dauphins, dont il est question plus loin, ont démontré chez eux une capacité à apprendre un langage ou quelque chose qui ressemble au langage. Mais des controverses subsistent quant à ce que ces animaux ont vraiment appris.
Le projet NIM ou la dictature du langage articulé comme preuve de l’intelligence
Dans les années 70 le fantasme de la science était de décrypter les secrets de notre langage, la discipline phare étant la sémiologie ( la science des signes, comme par exemple les symptômes en médecine), au même titre qu’aujourd’hui, tous nos espoirs reposent sur les neurosciences. C’est dans ce but que le professeur Herbert Terrace, psychologue à la Columbia University de New York, lance le projet Nim du nom du chimpanzé étudié. Bien sûr, nous le savons, les chimpanzés ne peuvent pas parler car, en comparaison à l’humain, il ne possède pas l’appareil phonatoire adéquat. La position du larynx trop haute chez les singes, pourrait expliquer leur inaptitude à articuler les sons. Ensuite viens le problème de développement cérébral, moins important chez le singe, mais je le répète, l’intelligence ne se mesure pas à la taille du cerveau***. Nous le savons tous très bien, les femmes sont plus intelligentes que les hommes malgré un cerveau légèrement plus petit…
Pour en revenir à Nim, l’idée est donc d’élever un bébé chimpanzé comme un être humain et de lui apprendre le langage des signes afin d’expérimenter ses capacités à acquérir le langage.
Outre l’histoire effroyable qui s’en est suivie et le formidable manque d’éthique des scientifiques de l’époque (à lire l’article de Pour la science), les résultats ne furent pas assez concluants pour le Pr Terrace qui, quatre ans plus tard, abandonna le projet et donc, accessoirement, abandonna Nim. Ce dernier fera, pour le remercier de sa participation, un long séjour dans un laboratoire d’expérimentation de vaccins……(entres autres……. !!!!)
Il connaît de nombreux mots et se révèle capable de les agencer, mais uniquement pour demander quelque chose. Nim n’utilise pas son vocabulaire pour s’extasier devant la beauté du monde, la gentillesse de sa baby-sitter ou raconter ses rêves. Il ne dit pas « Moi, Tarzan, Toi, Jane », et encore moins « Je t’aime », mais « Jouer », « Moi, Nim » et « Câlin ».
Doit-on en conclure que cet animal est dénué d’intelligence et donc d’intérêt ? Nim méritait-il qu’on l’arrache à son monde pour satisfaire la curiosité des Hommes comme un vulgaire « outil » ? Faut-il s’extasier « verbalement » sur le vert d’une feuille pour être digne d’être considéré comme un être vivant respectable ?
Car c’est là, à mon sens, où se situe le problème. On respecte et protège beaucoup plus les animaux – les dauphins par exemple – qu’on estime intelligent que le pauvre vers de terre qui se trémousse lamentablement dans une flaque et qu’on finira par couper en deux pour « voir s’il est encore vivant » et parce que « c’est fun ! ». Une plus grande ouverture d’esprit est nécessaire à l’Homme pour qu’il envisage enfin que le monde ne se limite pas à ce qu’il est capable de percevoir ou de faire.
*** Il faut préciser cependant qu’il existe une relation de proportionnalité évidente entre la taille du cerveau et la taille du corps : plus l’animal sera grand plus son cerveau le sera également. La différence de taille du cerveau est donc difficilement comparable entre les espèces en l’état. On parle notamment d’une moyenne de taille au sein d’une espèce. Si on compare entres différentes espèces cette moyenne en prenant en compte la taille du corps , on se rend alors compte que les primates sortent largement du lot (plus gros cerveau) et parmi les primates c’est l’homo sapiens qui remporte le prix de la « grosse tête ».
Histoires de bestioles pas si bêtes !
Koko, la femelle gorille
Les gorilles et les macaques se rapprochent le plus du niveau général de l’être humain. Koko, une femelle gorille, en est la preuve vivante ! Koko parle anglais et comprend près de 2000 mots du langage courant ainsi que des centaines d’expressions du langage des signes. Elle sait donc exprimer sa jalousie, sa joie, sa tristesse et encore bien d’autres sentiments. Symbole de la consécration, Koko est devenue la star d’un film sur sa vie, « Koko, le gorille qui parle », réalisé par Barbet Schroeder en 1978. Plus récemment, Koko a même tenu un chat sur AOL avec des internautes. L’année dernière, Koko a refait parler d’elle à cause d’une rage de dents, parvenant à communiquer précisément son niveau de douleur sur une échelle graduée de 1 à 10. A l’aide de tableaux où des pictogrammes représentent différents états d’humeur, Koko peut suivre une conversation et même argumenter.
Pour estimer cette intelligence hors du commun, Koko a effectué un test de QI où elle a obtenu le score surprenant de 90 points. C’est à dire tout près de ce que l’on considère comme le score moyen de référence pour les êtres humains (100 points). Francine Patterson a ainsi pu démontrer que les gorilles portent en eux la quasi-totalité des aspects du comportement humain à une échelle simplement moins développée. Quand on sait que le patrimoine génétique de l’homme est commun à plus de 95% avec celui du singe, on comprend mieux les prouesses réalisées par Koko.
Dans certains pays, on se demande si la place des gorilles est vraiment au zoo. Ainsi, en Nouvelle-Zélande, une loi votée il y a peu de temps les protège contre la détention et les expériences scientifiques (Pour lire l’article en entier).
Phoenix, mademoiselle dauphin
Bien qu’ils soient moins proche que les gorilles ou les chimpanzés, les dauphins disposent par exemple d’un sens de l’orientation bien plus développé que le notre. Je vais vous parler de Phoenix le dauphin. Cette demoiselle (encore ! ^^) qui vit à Hawaï fait l’objet, depuis plusieurs années, des travaux menés par le chercheur américain Louis Herman, spécialiste des cétacés.
Le cortex des dauphins, c’est à dire la zone dédiée au raisonnement dans le cerveau, occupe un volume supérieur d’environ 10% à celui des humains. Elle peut développer d’authentiques capacités cognitives. Louis Herman a enseigné à sa protégée un langage sonore associant des sons à des gestes. Elle a facilement assimilé un vocabulaire composé de verbes et de mots, parvenant très vite à effectuer des associations d’idées : « toucher le panier », « chercher le ballon »… Et des phrases contenant jusqu’à cinq locutions, même présentées dans le désordre, demeurent parfaitement compréhensibles pour Phoenix.
Les dauphins peuvent effectuer des opérations mentales complexes. L’écholocation en est la parfaite illustration. C’est une méthode de perception sensorielle qui leur permet de se situer dans leur environnement, de détecter les obstacles et de communiquer à très grande distance. Le cétacé assure ce type de calcul mental à une vitesse inouïe et qui défie largement les capacités humaines en la matière. En 1967, l’acousticien Wayne Batteau a mis au point une technique basée sur des ultra-sons pour communiquer avec des dauphins dressés. Le chercheur comprend alors que les cétacés disposent d’un langage transmis sur le mode syntaxique à l’image de celui de l’homme. A l’origine de l’étude, l’US Navy décide de classifier les résultats obtenus par Batteau. Autrement dit, l’intelligence des dauphins devient « secret militaire » et ne peut donc être révélée au public (pour lire l’article en entier).
Rico, le toutou
Les chiens, quant à eux, bénéficient avant tout d’une formidable capacité à comprendre des symboles de communication. Médor, Rex et les autres ne sont sans doute pas prêts à discourir mais ils pourraient assimiler beaucoup mieux qu’on ne l’imagine le langage humain. C’est ce que tend à démontrer une étude récemment publiée dans la très sérieuse revue scientifique américaine « Science ». Rico, un border collie (une race de chiens de berger) est capable de faire la différence entre 200 mots prononcés par son maître. Il suffit de prononcer à l’attention du chien un vocable concernant n’importe quel objet pour qu’il aille le chercher immédiatement sans jamais se tromper.
C’est à l’institut Max-Planck pour l’anthropologie de l’évolution, à Leipzig, une référence mondiale en matière d’étude du comportement animal, que les chercheurs ont pu non seulement vérifier que Rico comprenait très bien ce qu’on lui disait mais qu’en plus, il retenait de façon instantanée les mots qu’il n’avait jamais entendu auparavant. Ainsi, si on lui demande d’aller chercher un objet inconnu dans une pièce remplie d’objets connus, il rapporte le bon objet ! Une preuve intéressante aux yeux des chercheurs de Leipzig pour avancer l’idée que Rico fait une déduction mentale qui lui permet de comprendre que le nouveau mot concerne fatalement l’objet inconnu. On peut demander à Rico de placer certains objets dans une boîte puis lui ordonner de n’en retirer que quelques-uns et, là encore, Rico comprend très bien !
Contrairement au dauphin qui ne se base que sur le son produit, ce chien étonnant comprend un mot quel que soit le rythme ou la tonalité avec laquelle il est prononcé. Si l’intelligence verbale et l’intelligence logique sont des réalités chez les chiens, rien n’interdit de penser qu’ils possèdent une forme d’intelligence qui, sans être comparable à celle de l’homme, pourrait bien s’en rapprocher sérieusement (Pour lire l’article en entier).
Alex, le perroquet savant
Des études réalisées spécialement sur des perroquets et des corbeaux mettent en relief l’aptitude de ces volatiles à résoudre des problèmes complexes. Les corbeaux et les perroquets possèdent ce que les scientifiques appellent « le don de la vision en couleur ». Ils sont ainsi parfaitement capables de distinguer des teintes variées et les objets ou formes qui y correspondent alors que les chiens bénéficient avant tout d’une formidable capacité à comprendre des symboles de communication. Mais avec certains, cela va un peu plus loin… Jugez-en par vous même.
Cela bouleverse pas mal d’idées reçues, à l’image du cochon de Guinée qui grâce à ses sens ultra-développés, possède une oreille très fine lui permettant de distinguer des sons inaudibles pour l’homme. Il jouit en conséquence d’un vocabulaire sonore bien plus large que d’autres espèces. Quant aux écureuils, ils savent mémoriser dans leurs déplacements des cartes mentales extrêmement précises et détaillées basées sur des images géométriques.
De plus, certains animaux à l’organisation sociale particulière, dits animaux eusociaux, ont une intelligence individuelle limitée mais forment cependant des communautés sociales capables d’adaptation intelligente lorsqu’ils sont en groupe : on parle alors d’Intelligence collective, comme c’est le cas chez les insectes sociaux.
Ces animaux qui témoignent de capacités extraordinaires ont-ils une forme de pensée ? Au nom de l’anthropomorphisme, la morale humaine répugne à se comparer aux bêtes. Ce qui reste un moyen efficace de les placer systématiquement en dessous de l’homme. Cependant, le fait d’utiliser un langage, de se repérer dans l’environnement spatial et d’avoir la conscience de son existence en cherchant à la préserver pour survivre, voilà des caractéristiques qui sont le signe d’une forme d’intelligence.
Et les plantes ?
De récentes études scientifiques montrent que les végétaux sont capables d’éprouver ses sensations et qu’ils ont une mémoire. Ils communiquent entre eux par des signaux chimiques et peuvent se défendre contre des herbivores qui dévorent leurs feuilles. Ils réagissent aussi aux caresses et à la musique, avec en particulier une plante qui est capable de « danser ».
L’esprit des plantes – documentaire de 52 minutes – à voir c’est passionnant
Ainsi, dans un débat très détendu entre Boris Cyrulnik, très animale, et Jean-Marie Pelt, plutôt végétale, se pose plutôt la question de l’intelligence de la nature qui s’oppose au concept limité d’intelligence animale (voir le débat dans les références).
Pour finir…
L’un des aspects de la recherche actuelle sur l’intelligence animale repose donc sur la définition même du concept d’intelligence. Aussi, il est nécessaire de se pencher sur la question d’appréciation des résultats d’expérimentations et des conceptions usuelles de l’intelligence humaine.
Mais tout ça donne à penser, n’est-il pas ? Moi je dis, quand l’homme sera capable d’utiliser uniquement l’énergie solaire et le dioxyde de carbone pour survivre, comme le font les plantes, alors là ! On pourra dire qu’il est au top. D’ici là, l’humilité est mère des vertus…
Je conclurais (enfin!!!) par cette citation extraite du livre, que j’adore, l’élégance du hérisson de Muriel Barbery, publié en 2006 :
« Lorsque ça le gratte quelques part, l’homme se gratte et a conscience d’être en train de se gratter. Lui demande-t-on : que fais-tu ? Qu’il répond : je me gratte […] Pousse-t-on plus loin l’investigation (es-tu conscient que tu es conscient du fait que tu te gratte?) qu’il répond encore oui, et de même à tous les « es-tu conscient » qui se puissent rajouter. L’homme est-il pour autant moins démangé de savoir qu’il se gratte et qu’il en est conscient ? Que nenni. Savoir que ça gratte et être conscient du fait qu’on est conscient de le savoir ne change strictement rien au fait que ça gratte ».
Tout d’abord, l’équipe des chouettes savantes vous souhaite une excellente année 2012 et tout ce qui va avec.
Pour commencer la nouvelle année en beauté, nous avons décidé d’agir et de compenser les émissions carbones dues à notre blog. Comment? Et bien en plantant un arbre ! « Un petit geste écolo » proposé par Bonial, que nous avons accueilli avec enthousiasme.
Après le succès de leur lutte contre les pubs inutiles qui foisonnent dans nos boites aux lettres, une nouvelle opération nommée « Blog zéro Carbone » a pris corps. En échange d’un petit logo sur le site, un arbre est planté afin de compenser les émissions carbonées dues à la maintenance et l’existence même du blog sur la toile. En effet, un blog avec 15 000 visionnage par mois (nous croisons les doigts pour arriver à un tel succès !) consomme environ 3,6kg de carbone par an. Un arbre lui peut en consommer quelques 5kg par an ! L’équation est simple*.
Au delà de la compensation carbone pure, qui fera surement l’objet de discussions, n’oublions pas que l’arbre constitue en lui même un écosystème entier, abritant moultes espèces, ce qui fera le bonheur de vers de terre et autres petites bêbêtes.
A l’intention de tous ceux qui pourraient être intéressés, je vous conseille d’aller faire une petit tour sur le site :
