Cornell découvre l’intelligence surprenante des solidages
Des recherches récentes révèlent que les plantes de solidage manifestent une forme d’intelligence en ajustant leurs réponses aux herbivores en fonction des plantes voisines et des indices environnementaux, remettant en question les notions conventionnelles d’intelligence.
Le solidage peut détecter la présence de plantes voisines sans contact physique, en utilisant des indices tels que les ratios de lumière rouge lointaine réfléchis par les feuilles. Lorsqu’il est brouté par des herbivores, il modifie sa réponse en fonction de la proximité d’autres plantes. Ce comportement dynamique et adaptatif indique-t-il une intelligence chez les plantes ?
Pour aborder cette question complexe, Andre Kessler, un écologue chimiste, plaide en faveur de l’intelligence des plantes dans un article récent publié dans Plant Signaling and Behavior.
Définir l’intelligence des plantes
« Il existe plus de 70 définitions publiées de l’intelligence, et même au sein d’un même domaine, le consensus fait défaut », note Kessler, professeur au département d’écologie et de biologie évolutive du College of Agriculture and Life Sciences.
Alors que certains soutiennent que l’intelligence nécessite un système nerveux central, où les signaux électriques facilitent le traitement de l’information, certains biologistes des plantes assimilent les systèmes vasculaires des plantes à des systèmes nerveux centraux, suggérant qu’un mécanisme centralisé permettrait le traitement de l’information et la réponse. Cependant, Kessler s’oppose catégoriquement à cette idée.
“Il n’existe pas de preuves convaincantes soutenant des similitudes avec le système nerveux, malgré la présence de signaux électriques chez les plantes. La question clé est de savoir dans quelle mesure ces signaux sont significatifs pour la capacité d’une plante à interpréter les indices environnementaux”, a-t-il expliqué.
Pour argumenter en faveur de l’intelligence des plantes, Kessler et son doctorant Michael Mueller ont simplifié leur définition à ses composantes essentielles : “La capacité de résoudre des problèmes en utilisant des informations recueillies dans l’environnement pour atteindre des objectifs spécifiques”, a déclaré Kessler.
La réponse du solidage au broutage
Dans un exemple, Kessler a cité ses recherches antérieures sur le solidage, se concentrant sur la réaction de la plante lorsqu’elle est attaquée par des herbivores. Lorsque des larves de scarabées se nourrissent des feuilles de solidage, la plante libère un signal chimique indiquant les dommages et décourageant toute autre alimentation.
Ces composés chimiques volatils, connus sous le nom de composés organiques volatils (COV), sont également détectés par les plantes de solidage voisines, les incitant à renforcer leurs défenses contre les scarabées. Ce mécanisme permet aux solidages de rediriger les herbivores vers les plantes voisines et de distribuer efficacement les dommages.
Dans leur étude de 2022 publiée dans Plants, Kessler et son co-auteur Alexander Chautá, Ph.D. ’21, ont démontré que le solidage peut détecter des ratios de lumière rouge lointaine plus élevés réfléchis par les feuilles des plantes voisines.
Lorsque des plantes voisines sont présentes et que les solidages sont attaqués par des scarabées, ils investissent davantage dans la tolérance au broutage en croissant plus rapidement et en produisant des composés de défense. En l’absence de voisins, les solidages n’accélèrent pas leur croissance lorsqu’ils sont attaqués, et leurs réponses aux herbivores diffèrent significativement, bien qu’ils tolèrent toujours un broutage substantiel.
“Cela correspond à notre définition de l’intelligence”, a souligné Kessler. “La plante ajuste son comportement en fonction des indices environnementaux.”
Détection des COV pour prédire le broutage futur
Les solidages voisins montrent également une forme d’intelligence en détectant les composés organiques volatils (COV) qui indiquent la présence de ravageurs. « Les émissions d’une plante voisine prédisent le broutage futur », a expliqué Kessler. « Elles utilisent ce signal pour anticiper et se préparer aux défis à venir. »
Selon Kessler, l’application du concept d’intelligence aux plantes peut conduire à de nouvelles hypothèses sur le fonctionnement des mécanismes de communication chimique des plantes, tout en remettant en question les vues conventionnelles sur l’intelligence elle-même.
Cette notion est particulièrement pertinente aujourd’hui dans les discussions sur l’intelligence artificielle. Kessler a souligné que l’intelligence artificielle, telle que définie actuellement, ne résout pas de problèmes avec un objectif spécifique en tête, du moins pas encore. « Selon notre définition de l’intelligence, l’intelligence artificielle n’est pas vraiment intelligente », a-t-il remarqué. Elle repose plutôt sur l’identification de motifs au sein des informations accessibles.
Kessler puise son inspiration dans une idée proposée par des mathématiciens dans les années 1920, suggérant que les plantes pourraient fonctionner à la manière des ruches d’abeilles, où chaque cellule fonctionne comme une abeille individuelle et l’ensemble de la plante ressemble à une ruche. « Dans ce modèle, le ‘cerveau’ de la plante est l’organisme entier, fonctionnant sans coordination centrale », a-t-il expliqué.
Contrairement aux animaux dotés de systèmes nerveux, les plantes utilisent principalement des signaux chimiques plutôt que des signaux électriques au sein de leur ‘superorganisme’. Les recherches d’autres scientifiques indiquent que chaque cellule végétale possède un large spectre de perception de la lumière et des molécules sensorielles spécifiques pour détecter les composés volatils émis par les plantes voisines.
« Autant que nous le sachions, chaque cellule peut précisément détecter son environnement par l’odorat », a ajouté Kessler. Bien que les cellules aient des fonctions spécialisées, elles perçoivent et communiquent collectivement à l’aide de signaux chimiques pour coordonner la croissance ou le métabolisme. « Ce concept résonne fortement pour moi », a-t-il conclu.
Lisez l’article original sur : ScietechDaily
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