•  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Ce qui permet aux arbres de rester droits

Des arbres dans une forêt boréale.
Autant pour les humains que pour les arbres, des mécanismes sont nécessaires pour contrer l'effet de la gravité et pour garder une position verticale. Photo: iStock
Radio-Canada

Les forces responsables du redressement des plantes sont localisées dans l'écorce, ont démontré des biologistes français dans une étude.

Les plantes ont besoin, pour pousser en restant droites, d'un système moteur qui contrôle leur posture en générant des forces pour lutter contre la gravité.

À ce jour, les biologistes estimaient que cette fonction était contrôlée par les forces internes du bois.

Jeune arbre de Cacao rivière (Pachira aquatica).Jeune arbre de Cacao rivière (Pachira aquatica). L'arbre a poussé incliné tuteuré et a généré des forces dans son écorce pendant sa croissance pour se redresser. Après relâchement des liens au tuteur, l'énergie accumulée se libère et produit une flexion de l'arbre. Photo : Barbara Ghislain, laboratoire Ecofog

Autant pour les humains que pour les arbres, des mécanismes sont nécessaires pour contrer l'effet de la gravité et pour garder une position verticale.

Pour que leur croissance soit verticale, les arbres ont besoin à la fois d'un « squelette », qui est obtenu par la rigidité et la résistance du tronc, et d'une « musculature » pour contrôler leur posture en générant des forces compensant l'effet de la gravité.

La fonction « squelette » de l'écorce était déjà connue, mais sa fonction motrice n’avait pas été démontrée par des études biomécaniques et écologiques, puisque le bois était considéré comme le seul tissu de l'arbre ayant des fonctions mécaniques actives.

Le rôle de l’écorce

Or, le chercheur Bruno Clair et ses collègues du Laboratoire « Sciences des Bois de Guyane » associé au centre français de la recherche scientifique (CNRS) ont montré que l'écorce est aussi impliquée dans la génération de contraintes mécaniques chez plusieurs espèces d'arbres.

Le détail de l'organisation interne d'une branche de cacao.Détail d’une coupe anatomique d’une branche de Cacao rivière (Pachira aquatica) prélevée sur les bords du fleuve Kourou (Guyane). À gauche, la moelle. Autour, le bois, où l’on distingue les vaisseaux (éléments conducteurs de la sève). Enfin, à l’extérieur, l’écorce, avec les faisceaux du treillis de fibres organisés en flammes (rouge), écarté par des cellules de parenchyme (bleu). Photo : CNRS/Bruno Clair

Pour bien cerner le rôle de l'écorce, l’équipe a cultivé des espèces tropicales en les gardant inclinées à l’aide de tuteurs. Or, lorsque ceux-ci ont été retirés, les forces développées dans les tiges ont entraîné immédiatement une courbure vers le haut.

Lorsque les biologistes ont enlevé l’écorce de la tige de certaines espèces, cette courbure ne s’est pas produite. Cela démontre, selon les chercheurs, que les forces responsables du redressement sont localisées dans l'écorce.

Un véritable treillis

Le mécanisme générant ces forces est lié à la structure particulière de l'écorce, où les fibres sont organisées en treillis.

Lors de la croissance en épaisseur de la tige, le développement des couches de bois fait augmenter la circonférence de l'écorce. L'organisation en treillis des fibres dans l'écorce est telle que cette contrainte génère des forces orientées le long de la tige.

Si la tige est inclinée, la croissance est plus rapide du côté supérieur de la tige, ce qui conduit à une asymétrie des forces générées.

Cette asymétrie permet à la tige de se courber vers le haut.

Dans cinq des neuf espèces d'arbres étudiées, la génération des forces permettant à l'arbre de lutter contre la gravité n'est donc pas due uniquement à la maturation des parois des cellules du bois, mais à la poussée du bois sur ce treillis de fibres, organisé dans l'écorce.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue New Phytologist (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Biologie

Science