Comme le pop-corn ou les bulles dans le plastique d’emballage, c’est ainsi que les plantes sonnent lorsqu’elles sont stressées. Dans une série d’expériences, un groupe de scientifiques israéliens a vérifié qu’ils émettaient des sons. Le plus frappant est que leur profil sonore est différent selon qu’ils manquent d’eau, qu’ils ont une tige coupée ou qu’ils sont infectés par un virus. Ils ont également pu différencier les ondes sonores provenant d’un plant de tomate, de tabac ou d’un cactus. Cela signifie-t-il que les plantes parlent ou ont une intention communicative ? Non, l’explication est beaucoup plus simple et vient de la physique de base.
Les plantes réagissent aux changements de l’environnement, surtout si cela leur cause du stress : elles perdent leur verdeur, leurs feuilles tombent et elles se flétrissent. Des recherches récentes ont également montré qu’ils peuvent communiquer chimiquement, libérant des substances volatiles lorsqu’ils sont attaqués par des insectes. En 2019, une équipe dirigée par la biologiste et mathématicienne Lilach Hadany, de l’université de Tel Aviv (Israël), a également montré que les fleurs élevaient la concentration des sucres dans leur nectar quelques minutes après avoir entendu le bourdonnement des pollinisateurs. Or, Hadany et ses collègues ont montré qu’ils émettent aussi des sons et que ceux-ci contiennent des informations.
La série d’expériences a commencé dans une salle insonorisée. Ils y ont placé des dizaines de plants de tomates et de tabac, tous deux courants dans les laboratoires. Puisqu’ils n’avaient jamais été entendus auparavant, ils ont supposé que s’ils émettaient des sons, ils devaient se trouver dans des parties du spectre que les humains ne peuvent pas entendre. Ils ont donc été placés à proximité de microphones à ultrasons, capables d’enregistrer des ondes sonores d’une fréquence comprise entre 20 et 250 kilohertz (kHz), alors qu’un humain adulte entend rarement au-delà de 16 kHz. Certains d’entre eux ont été laissés sans eau pendant cinq jours, tandis que d’autres ont eu quelques tiges coupées. A titre de comparaison, ils en laissèrent quelques-uns seuls.
“Tout système de canalisation qui transporte un fluide génère des sons et cela ne signifie pas qu’une conduite d’eau essaie de communiquer avec qui que ce soit”
Carlos Vicient, Centre de recherche en génomique agricole
Les résultats, publiés dans la revue scientifique Cell, montrent que les plantes entretenues émettent en moyenne un son par heure. Cependant, les personnes stressées par la sécheresse ont augmenté leur bruit à 35 par heure pour les plants de tomates et à 11 par heure pour le tabac. Dans le cas des coupures, les sons étaient respectivement de 25 et 15. Un détail frappant est que les plants de tomates augmentaient le nombre de sons au fil des jours sans eau. Mais, à un moment donné, lorsque la déshydratation menaçait leur vie, ils ont ralenti jusqu’à cesser d’en émettre. Les chercheurs ont conçu un algorithme avec ces premières données et ont répété les expériences dans un environnement plus réaliste, une serre. Cette intelligence artificielle a pu détecter quels buissons émettaient des sons, combien et quel type de facteur de stress les provoquait.
« Dans cette étude, nous résolvons une controverse scientifique très ancienne : nous prouvons que les plantes émettent des sons », explique Hadany. “Nos résultats suggèrent que le monde qui nous entoure est plein de sons de plantes et qu’ils contiennent des informations, par exemple, sur la pénurie d’eau ou sur les blessures. Nous supposons que les sons émis dans la nature sont détectés par des créatures proches, telles que des chauves-souris, des rongeurs, divers insectes et éventuellement d’autres plantes également », ajoute le biologiste israélien.
Le phénomène ne se limite pas à la tomate et au tabac. Les chercheurs ont répété leurs expériences avec du maïs, du blé, des orties ou des cactus. Dans tous les cas, ils ont émis des sons. De plus, ils ont découvert que les plantes en émettaient également lorsqu’elles étaient infectées par le virus de la mosaïque du tabac, un ravageur des solanacées. Certaines des ondes ultrasonores ont été captées par des microphones jusqu’à cinq mètres de distance. Ce que les scientifiques israéliens ont également constaté, c’est que dans les plantes les plus ligneuses, comme l’amandier ou la vigne, la production sonore était presque négligeable.
Les auteurs de l’étude ne savent pas pourquoi ce dernier est le cas. “Il est possible que le cortex interfère ou qu’il émette des sons à d’autres fréquences. Nous devons l’étudier davantage”, déclare Hadany dans un e-mail. Ils ne sont pas non plus tout à fait clairs sur la façon dont ces sons sont produits. Mis au rebut la conscience des plantes que certains défendent, puisque dans le règne végétal il n’y a rien de semblable à un cerveau ou à un système nerveux qui contrôle ces communications, pourquoi les plantes produisent-elles des ultrasons ? Les chercheurs suggèrent que cela pourrait être dû à la formation et à l’éclatement de bulles d’air dans le système vasculaire de la plante, dans un phénomène connu sous le nom de cavitation.
“Nos résultats suggèrent que le monde qui nous entoure est plein de sons végétaux et que ces sons contiennent des informations.”
Lilach Hadany, Université de Tel-Aviv
Le chercheur du CSIC du Centre de recherche en génomique agricole Carlos Vicient, qui a pu passer en revue l’étude d’Hadany, résume ce qu’est la cavitation : “C’est un dysfonctionnement qui se produit dans les vaisseaux conducteurs d’eau des plantes (ou de tout autre type de conduit) lorsqu’ils sont soumis à un certain type de stress hydrique. Les colonnes d’eau se brisent et des bulles d’air se forment. Ce processus peut générer des sons. Mais il ajoute aussitôt : « Le fait qu’une plante émette des sons ne signifie pas qu’elle communique avec ses congénères. Tout système de tuyauterie qui transporte un fluide génère des sons et cela ne signifie pas qu’une conduite d’eau essaie de communiquer avec qui que ce soit.
Le professeur de génétique à l’Université polytechnique de Valence, José Blanca, qui connaît très bien l’histoire et la génétique des tomates, est d’accord avec Vicient. « Les sons semblent être dus à quelque chose de très banal, des fluides se déplaçant à travers des tubes. Autrement dit, pas d’intelligence végétale ni de communication délibérée », souligne-t-il. Les auteurs mentionnent une série d’implications écologiques possibles, comme le suggère Blanca : “Qu’il existe des espèces, par exemple des souris, qui profitent de ces sons d’une manière ou d’une autre, mais c’est complètement spéculatif, ils n’ont effectué aucune expérience ou observation dans Ceci concerne.”
C’est là que Hadany nuance : « Nous n’avons aucune idée de l’intention, et nous ne savons même pas si les sons sont utilisés pour la communication. Mais maintenant, nous étudions les réponses des animaux et des plantes, ce qui pourrait nous donner des indices à ce sujet.” Et il ajoute : « Il faut tenir compte du fait que même s’il n’y a pas d’intention et que les sons sont émis passivement, ils contiennent des informations, donc la sélection naturelle pourrait agir sur les organismes pour lesquels le stress des plantes est pertinent, favorisant l’écoute et la réponse aux son. Mais c’est tout à fait théorique pour l’instant.”
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