• OGM : les plantes contre-attaquent

     

    Aux Etats-Unis, depuis 1994, de nombreux états ont fortement développé la culture transgénique de coton, maïs et soja. Hors les états qui ont le plus fortement utilisé ces cultures OGM font face depuis plusieurs mois à une plante mutante redoutable : l’amarante de Palmer (Amaranthus Palmeri). Cette plante a développé une improbable – mais bien réelle – resistance au Roundup, le désherbant total, produit phare de Monsanto.  L’amarante de Palmer peut atteindre deux mètres quarante et pousser de 5 centimètres par jour. Elle résiste aux moissonneuses-batteuses, aux fortes chaleurs et à absolument tous les traitements. Les fermiers les plus modernes du monde doivent revenir à des outils d’un autre âge, la houe et la pelle, pour déloger l’amarante qui prolifère rapidement.

     

    L'Amarante de Palmer 

    L'Amarante de Palmer, la plante qui tient de échec le Roundup de Monsanto

    Les années de gloire du Roundup

    Pour ces agriculteurs, la démarche était simple jusqu’à lors. Tout d’abord acheter des semences OGM Roundup Ready à Monsanto, le plus grand producteur de semences génétiquement modifiées (OGM) de la planète. Ces semences de coton, maïs et soja ont été génétiquement modifiées en ce sens qu’elles resistent au Roundup, le désherbant total également vendu par Monsanto. Pour l’agriculteur c’est alors très simple ; une fois ces semences plantées, il n’a plus qu’à pulvériser joyeusement l’herbicide ; toutes les plantes crèvent alors sauf la plantation de l’agriculteur.

    Magique non ? Pour Monsanto, magique sans aucun doute, étant donné que la société touche sur les deux tableaux : semences et désherbant. Pour la pollution des nappes phréatiques, pour la santé des agriculteurs et pour l’impact sur la biodiversité dont la large contribution au syndrome de disparition des abeilles, c’est une autre affaire …

     

    Mais Darwin nous enseigna l’évolution …

    Comme nous l’a enseigné Darwin, une fois de plus la sélection naturelle a joué son rôle. A force d’appliquer le glyphosate (c’est le nom du désherbant total commercialement appelé RoundUp) sur des monocultures, des souches résistantes de plantes dîtes indésirables ont été sélectionnées par le processus naturel. Dans la population initiale, certains individus étaient naturellement résistants ; ils se sont multipliés.

     

    L'Amarante de Palmer 

    L'Amarante de Palmer. Credit photo : Rebekah D. Wallace, Bugwood.org

     

    Ce mécanisme de résistance au glyphosate a déjà été confirmé chez 16 espèces de “mauvaises” herbes. Le mécanisme de résistance mis en évidence chez l’amaranthe de Palmer s’apparente à celui déjà observé chez certaines familles de moustiques face à certains  insecticides.

     

    … et l’amarante de Palmer prolifère

      

    L’amarante de Palmer  surnommée pigweed (l’herbe à cochon) prolifère maintenant dans de nombreux états. La plante peut pousser de 5 centimètres par jour et atteindre plus de 2 mètres de haut. Il arrive que ses racines cassent les moissonneuses. Chaque femelle produit des dizaines de milliers de graines ; la capacité de l’amarante à se développer est impressionante.

     

    L'Amarante de Palmer. Il arrive que ses racines cassent les moissonneuses.  

    L'Amarante de Palmer. Il arrive que ses racines cassent les moissonneuses. Credit photo : Joseph LaForest, University of Georgia, Bugwood.org

    Dans l’Arkansas, l’explosion a eu lieu cette année. Les agriculteurs ont été pris par surprise. «On se disait que ça pouvait arriver, mais pas autant, pas aussi vite», témoigne West Higgins devant l’un de ses champs, où son soja a littéralement été étouffé. Tous les herbicides se succèdent, mais rien n’en vient vraiment à bout. Alors, cet été, une armée de journaliers a désherbé à la houe les champs de coton dans tout le sud-est des Etats-Unis, du jamais-vu depuis les années 1960. Mais les champs ne restent propres que quelques semaines et l’amarante revient en force.

     

    Vers un changement des pratiques ?

    Face à ce fleau, nombre d’agriculteurs américains s’interrogent. Certains, bien trop habitués à ces pratiques “faciles” où même le labourage de la terre (une pratique naturelle pour lutter contre les mauvaises herbes et aérer la terre) n’est parfois plus utile, vont tenter l’expérience LibertyLink, un OGM de Bayer, le concurrent de Monsanto. Il fonctionne avec un herbicide différent, relativement efficace sur Amaranthus palmeri.

    Mais quelques jeunes agriculteurs (encore peu nombreux) semblent aussi se laisser tenter par un retour aux semences conventionnelles. A noter que le coût exhorbitant des semences OGM dont l’efficacité est de plus en plus contestée, n’est pas pour rien dans leur choix.

    A méditer par les citoyens européens que nous sommes, alors que les lobbies OGM tentent de plus en plus vigoureusement de s’imposer sur notre continent

     

     

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    L’AGE DE GLACE – Des scientifiques font revivre une plante morte il y a 32 000 ans

     

    Une équipe de chercheurs russes a réussi à faire revivre une plante morte il y a 32 000 ans  à partir de ses graines prisonnières du sous-sol sibérien, rapporte le New York Times.

    La Silene Stenophylla, qui pousse encore dans la région, avait en effet vu ses graines et ses fruits enfermés et conservés dans la glace. Il s'agit de la plus vieille plante régénérée. Le précédent record étant détenu par un dattier dont la vie est repartie à partir de graines âgées de 2 000 ans retrouvées dans la forteresse de Masada en Israël.

    Les scientifiques ont en fait utilisé des tissus de plusieurs des fruits conservés pour ensuite les cultiver dans un environnement biochimique. D'après les chercheurs, l'exceptionnelle conservation de ces tissus tient probablement au fait qu'un écureuil ait creusé une réserve de nourriture où les graines sont venues se loger. La plante nouvellement créée ressemble beaucoup à sa version moderne. Les chercheurs ont toutefois noté qu'elle donnait moins de fruits mais plus de feuilles.

    L'expérience tendrait à prouver que le pergélisol, qui désigne un sous-sol gelé en permanence, pourrait receler d'autres surprises génétiques du genre. Et les chercheurs d'espérer ressusciter un jour les grands mammifères préhistoriques comme le mammouth.

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    Les nanotubes de carbone musclent la photosynthèse des plantes

     

     

    Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont réussi à booster la photosynthèse en insérant des nanomatériaux dans des plantes. Un nouveau champ de recherche à la croisée des nanotechnologies et de la biologie végétale est en train d’émerger.

     

     

    Il est possible, grâce aux nanomatériaux, d’améliorer l’absorption d’énergie lumineuse chez la plante Arabidopsis thaliana. © Juan Pablo GiraldoI

    l est possible, grâce aux nanomatériaux, d’améliorer l’absorption d’énergie lumineuse chez la plante Arabidopsis thaliana. © Juan Pablo Giraldo

     
     

    Dans un article paru dans Nature Materials, les chercheurs expliquent comment ils ont réussi à stimuler l’absorption d’énergie lumineuse de plantes grâce des nanotubes de carbone. Pour Michael Strano, professeur au MIT et auteur de l’article, c’est un vaste domaine de recherche qui est en train de naître : « Le potentiel est vraiment sans fin ». Les plantes sont particulièrement intéressantes en tant que plateforme technologique : elles sont capables de se réparer elles-mêmes, de survivre dans des environnements difficiles et de fournir leur propre source d’énergie.

    Ici, en plus d'augmenter la photosynthèse, les chercheurs ont aussi montré qu’ils pouvaient transformer la plante grâce à des nanomatériaux pour détecter le monoxyde d’azote (NO), un polluant produit par la combustion. En adaptant ces détecteurs minuscules à d'autres cibles, les chercheurs espèrent développer des plantes qui pourraient suivre différentes pollutions environnementales.

    Des chercheurs ont utilisé les pores présents à l’envers des feuilles, les stomates, pour faire entrer les nanoparticules.
    Des chercheurs ont utilisé les pores présents à l’envers des feuilles, les stomates, pour faire entrer les nanoparticules. © Juan Pablo Giraldo, Nicole M. Iverson

    Superphotosynthèse issue des nanotechnologies

    Les plantes produisent de l’énergie par photosynthèse grâce à organites cellulaires : les chloroplastes. La photosynthèse a lieu en deux étapes. Tout d’abord, des pigments comme la chlorophylle absorbent les radiations lumineuses, ce qui excite des électrons qui se déplacent dans les membranes du chloroplaste. La plante utilise ensuite cette énergie électrique pour la fabrication de sucres. Or, les chloroplastes n’utilisent qu’une partie des radiations du soleil, dans la lumière visible. Comme des nanotubes de carbone peuvent absorber la lumière dans l’ultraviolet, le visible et le proche infrarouge, les chercheurs ont eu l’idée de s’en servir comme antennes artificielles pour capter des longueurs d’onde habituellement inutilisées par les chloroplastes.

    La première étape de cette recherche consistait donc à insérer des nanoparticules à l’intérieur des chloroplastes. Grâce à une technique développée dans leur laboratoire, les chercheurs ont montré que les nanotubes de carbone s’inséraient dans des chloroplastes en s’assemblant spontanément. Ce mouvement des nanotubes de carbone à travers les membranes du chloroplaste se ferait grâce à des mécanismes passifs, par diffusion et par une réaction de surface spontanée. L'activité photosynthétique des chloroplastes a ainsi pu être stimulée : le transport des électrons a augmenté de 49 % grâce aux nanotubes. Des feuilles infiltrées avec des solutions de nanotubes à 2,5 et 5 mg/l ont vu des augmentations du transport des électrons de 27 % et 31 %. Par conséquent, les nanotubes de carbone sont capables de stimuler la conversion de l’énergie solaire par les chloroplastes, in vivo et ex vivo.

    Autre avantage de ces nanomatériaux : ils permettent de limiter les dommages dus aux radicaux libres. En effet, les chloroplastes isolés de plantes peuvent réaliser la photosynthèse ex vivo, mais ils arrêtent de fonctionner au bout de quelques heures à cause des dommages occasionnés par la lumière et l’oxygène. Les plantes sont capables de les réparer, mais des chloroplastes seuls ne peuvent pas le faire. Des nanoparticules antioxydantes peuvent capturer les radicaux libres et donc augmenter la productivité des chloroplastes.

     

    Fleurs et Plantes:  Les nanotubes de carbone .....

     

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    Plante carnivore

     

    Une plante peut être qualifiée de carnivore quand trois critères sont réunis : attirer une proie, la capturer et la manger.
    Il existe une grande variété de plantes carnivores dans le monde. Pourquoi des plantes sont-elles devenues carnivores ? Cette convergence évolutive d’espèces, à l’origine différente, a-t-elle un point commun ?
    Dans cet univers fascinant, le végétal devient prédateur et l’animal la proie. Pourtant, ce sont bien des plantes, mais qui ont su s’adapter pour survivre.
    Les pièges utilisés par les plantes carnivores sont différents selon les espèces. Si certaines sont surtout insectivores, d’autres n’hésitent pas à piéger des mammifères comme le rat.

      

     

    Portrait de la plante carnivore

    Ces végétaux appartiennent à plusieurs familles dont voici les principales :

    • Broméliacées. Exemple : Brocchinia originaire d’Amérique du Sud
    • Dioconphyllacées. Exemple Triphyophyllum peltatum originaire d’Afrique
    • Lentibulariacées. Exemple Grassette à grandes fleurs (Pinguicula grandiflora) originaire d’Europe
    • Népenthacées : Exemple Nepenthes mixta originaire de l’Insulinde
    • Byblidacées : Exemple Plante arc-en-ciel (Byblis liniflora) originaire d’Australie
    • Céphalotacées. Exemple Cruche à eau d’Albany (Cephalotus follicularis) originaire d’Australie
    • Drocéracées. Exemple : Attrape-mouche de Vénus (Dionaea muscipula) originaire d’Amérique du Nord
    • Martyniacées. Exemple Griffes du diable (Ibicella lutea) originaire du continent américain
    • Sarracéniacées. Exemple : Plante cobra (Darlingtonia californica) originaire d’Amérique du Nord

    Plante carnivore. Nepenthes sp

    Nepenthes sp. By kleo marlo

    Les plantes carnivores sont présentes sur tous les continents. Il en existe environ 500 espèces. Cette adaptation est très ancienne puisque l’on a retrouvé des fossiles datant d’environ 85 millions d’années.

    Plante carnivore. Grassette

    Une des nombreuses espèces de grassette (Pinguicula sp.). By Rore

    Leur point commun est d’attraper et de digérer des proies pour augmenter leur apport nutritionnel.
    En effet, ces plantes sont très bien adaptées aux milieux pauvres. Elles prospèrent essentiellement dans des sols pauvres en matières organiques.
    On peut par exemple en trouver dans des lacs au pH acide, dans des savanes sableuses ou en milieu très rocailleux.

    Plante carnivore

    Espèce de la famille des Népenthacées. By Spike 55151

    Ces plantes se développent des plaines côtières jusqu’en haute altitude, à plus de 3000 mètres. La majorité des plantes carnivores sont terrestres, mais certaines sont aquatiques telle que la plante aquatique à roue (Aldrovanda vesiculosa).

    Toutes les plantes carnivores possèdent des fleurs, mais ce ne sont pas ces fleurs qui jouent le rôle de piège. Ce sont toujours les feuilles.

    Plante carnivore. Rossolis du Cap

    Rossolis du Cap (Drosera capensis). By Rore

    Il semblerait donc que certains végétaux soient devenus carnivores pour compenser la pauvreté du biotope. Les proies leur apportent notamment de l’azote et du phosphore.

    Elles survivent d’ailleurs beaucoup moins bien sur des sols riches.

    Les techniques de chasse des plantes carnivores

    Des mécanismes variés permettent d’attirer les proies : feuille-mâchoire, glu, feuille-toboggan, nasse, mimétisme…)
    On peut classer les pièges en deux catégories : les pièges actifs et les pièges passifs.

    Plante carnivore. Drosera rotundifolia

    Rossolis à feuilles rondes (Drosera rotundifolia) est présente en Europe. Les feuilles sont couvertes de poils glanduleux. By Alastair Rae

    Parmi les pièges les plus caractéristiques, certains sont très subtils comme les pièges à urnes. Par exemple, les sarracénias attirent les insectes par leurs superbes couleurs et leur nectar.

    Trompette jaune. Sarracenia flava

    Trompette jaune (Sarracenia flava). By scott.zona

    Attirée par ce festin, la victime se pose en haut du cornet pour récolter le nectar. Mais, aussitôt, elle glisse, tombant au fond du cornet, et ne pouvant se rattraper tant les parois sont cireuses et garnies de soies rigides tournées vers le bas.
    Le fond du piège est rempli d’un liquide garni d’enzymes.

    Trompette blanche. Plante carnivore

    Trompette blanche (Sarracenia leucophylla). By alexlomas

    La dionée utilise le système de la feuille-mâchoire. Lorsqu’un insecte se pose à l’intérieur de la feuille, il touche des poils qui commandent l’ouverture et la fermeture de la feuille. Le piège se referme en une fraction de seconde.
    Ces feuilles mâchoires sont formées de deux lobes bordés de cils qui s’imbriquent, empêchant toute fuite.

    La noyade est utilisée par d’autres espèces comme le Brocchinia. Les feuilles sont étroites et forment une sorte de gouttière. Cette plante d’environ 25 cm de haut ressemble à un cornet dans lequel l’eau stagne.
    Les insectes viennent s’y noyer.

    Drosera rotundifolia

    Drosera rotundifolia. By Alastair Rae

    On trouve également des pièges à tentacules. C’est le système du papier attrape-mouche. Ces plantes sécrètent de la glu qui immobilise la proie. Les tentacules peuvent alors se recourber emprisonnant définitivement la victime dans la feuille.

    Il n’y a pas que les insectes ou les fourmis qui se laissent prendre aux pièges de ces plantes. En 1987, on a eu la confirmation que les népenthès piégeaient des rats. Apparemment, les rongeurs voulaient s’abreuver et sont tombés dans les urnes dont ils n’ont pu ressortir.

    Nepenthes rafflesiana . Plante carnivore

    Nepenthes rafflesiana. By Drew Avery

    Les pièges les plus sophistiqués des plantes carnivores sont les pièges à aspiration des Utricularia, des plantes aquatiques.
    Elles ressemblent à des outres. Dès qu’un insecte se laisse piéger et pénètre dans l’ouverture, une aspiration rapide se produit.
    Elle entraîne la proie et l’eau vers l’intérieur. L’utricule évacue ensuite l’eau et peut digérer sa proie qui s’est noyée.

    La digestion de la proie

    Les vraies plantes carnivores (Dicotylédones) possèdent des enzymes pour la digestion. Ces plantes sécrètent une ou plusieurs enzymes et peuvent assimiler leurs proies en quelques heures.

    Par contre, les protocarnivores (Monocotylédones) utilisent des bactéries pour la digestion. Le fond des urnes contient des bactéries qui liquéfient la proie et libèrent les éléments nutritifs nécessaires à la plante.

    Nepenthes rajah . Plante carnivore

    Nepenthes rajah. By travlinman43

    Comme chez l’être humain, les plantes carnivores peuvent avoir des indigestions si la proie est trop grosse. Cette « indigestion » peut entraîner le pourrissement de la feuille à cause d’un excès de sécrétions enzymatiques.

    Les parties dures des insectes ne sont pas digérées, car non dissoutes.

    Plante carnivore

    Plante carnivore en action. By blmurch

    Majoritairement, les proies sont des mouches, guêpes, papillons et autres insectes ainsi que des araignées, des mollusques et plus rarement des petits batraciens.

    Zoom sur quelques espèces de plantes carnivores

    La dionée : une prédatrice du règne végétal

    La dionée est au monde végétal ce que le tigre est au monde animal : une prédatrice. Dans cet univers silencieux où tout semble immobile, la mort rôde. Une mouche explore le cœur rouge d’une belle fleur blanche avec insouciance. C’est la dernière erreur de sa brève existence. Aussitôt les feuilles se referment l’anéantissant sans un bruit.

    Dionea muscipula

    Dionea muscipula. By Alnews

    La dionée (Dionea) est originaire de Caroline du Nord et du Sud. Ses feuilles pivotent sur une sorte de charnière, des ressorts, qui ressemblent à des filaments, assurant la bonne marche du piège. Au milieu des feuilles épanouies, cette jolie fleur blanche laisse admirer son cœur rouge particulièrement attractif pour les insectes.

    Insecte piégé dans une plante carnivore

    Insecte piégé dans une plante carnivore. By Green Thumbs

    L’insecte vient aussitôt explorer la belle et se retrouve subitement enfermé dans un piège mortel.
    Les feuilles qui se referment possèdent des bords dentelés, à la façon d’un peigne, qui s’emboîtent avec précision.

    Insecte piégé dans une plante carnivore

    Insecte piégé dans une dionée. By Alnews

    Lorsque l’insecte effleure l’un de ces ressorts, le piège se détend et les sucs digestifs de la plante entrent en activité.

    L’ensemble du processus de digestion prend environ 10 jours. Puis la dionée ouvre de nouveau ses feuilles. Elle se débarrasse ainsi des débris indigestes de la proie, ailes ou écailles.
    Elle est prête à accueillir une nouvelle victime.

    Le népenthès : une plante carnivore odorante

    Le népenthès est originaire d’Australie et des régions orientales de l’Amérique du Nord. Cette plante est munie de petits récipients en forme de cruche qui pendent de ses feuilles.
    L’insecte est attiré dans le piège par le parfum exotique que dégage la plante.
    Lorsqu’il s’aventure sur les rebords glissants d’un des réservoirs, il perd aussitôt l’équilibre et tombe dans un bain d’acide.

    Nepenthes Maxima. Plante carnivore odorante

    Nepenthes Maxima. By Schristia

    Des poils rigides, pointés vers le bas, lui interdisent de s’en échapper. La proie succombe bientôt, empoisonnée par les sucs digestifs.

    L’utriculaire : un trappeur astucieux

    Le plus remarquable des pièges végétaux est dû à l’utriculaire qui se rencontre habituellement dans les régions tropicales à la surface des étangs et des eaux dormantes.

    Dépourvue de racine, cette plante dérive au gré des vents et des courants. C’est une plante longue et mince, avec des feuilles très ramifiées, dont chacune supporte environ une douzaine de petites vésicules.

    Utricularia longifolia

    Utricularia longifolia . By alexlomas

    Ces petites outres, les utricules, constituent les pièges : devant leur ouverture se trouve une « trappe » que l’on peut ouvrir du dehors, mais non du dedans.
    L’insecte ne choisit d’ailleurs pas de pénétrer dans l’antre du monstre, mais y est aspiré.

    Le droséra : un papier tue-mouches

    Certaines plantes carnivores recourent à des systèmes différents. C’est le cas du superbe droséra d’Australie et d’Afrique du Sud (Drosera hamiltonia. Drosera spatulata).

    Drosera longifolia . Plante carnivore

    Les droséras sont surnommés « rosées du soleil ». Drosera longifolia. By JH from Finland

    C’est une plante odorante, mais dont la fleur recèle des charmes mortels. Son cœur, qui ressemble à une pelote d’épingles, renferme une colle extrêmement puissante.
    Tout insecte qui s’y pose ne peut plus s’en dégager.
    Alors les scintillantes têtes d’épingle s’enroulent autour de la victime et le festin commence.

    Plante carnivore. Drosera

    Zoom sur les têtes d'épingle d'un droséra. By Colin Purrington

    La grassette feuillue procède d’une façon semblable. Quand une abeille ou un papillon s’y pose pour se nourrir, la plante exsude une substance gluante et capture l’insecte.
    Puis, elle sécrète une enzyme digestive qui immobilise la victime. Enfin, les rebords de la feuille enveloppent la proie dans une étreinte mortelle.

    Protection des plantes carnivores

    La convention CITES, signée à Washington en 1973, a été ratifiée par la France. Y sont listées dans l’annexe I les plantes menacées par le commerce international. Toute exportation et importation sont interdite.
    L’annexe II liste les plantes en danger par un commerce incontrôlé. Exportation et importation sont soumises à un permis.

    Utricularia Praelonga

    Utricularia Praelonga . By unforth

    En cas d’achat, vous devez détenir tous les justificatifs. Des peines assez lourdes sont appliquées en cas de non-respect de la loi.

    Précisons qu’il n’existe qu’une trentaine de pépinières dans le monde qui sont spécialisées en plantes carnivores, dont deux en France.

    V.Battaglia (25.05.2007

      

     

     

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