dimanche 21 juin 2015

La notion du « moi » chez les végétaux

Aujourd’hui, un peu de philosophie freudienne : on s’allonge sur le divan et on va réfléchir aux différents concepts qui nous permettent de définir avec précision ce qui nous caractérise en tant qu’individu. Pour les humains, on arrive plutôt bien à définir ce qu’est un individu, à savoir, un organisme totalement unique et individualisé capable d’assurer toutes les fonctions nécessaires à sa survie.  Les quelques exceptions se trouvent être les vrais jumeaux, issus de la scission d’une unique cellule-œuf, mais même là, on doit prendre en compte toutes les modifications liées à l’environnement qui ont lieu au cours de la vie. Cette règle est valable chez la plupart des animaux vertébrés… mais lorsqu’on s’intéresse à d’autres groupes de métazoaires, ce n’est plus le cas. Ainsi, comment définir les coraux, qui sont des entités coloniales, capables d’occuper de grandes surfaces ? Est-ce un seul organisme morcelé en plein de petites entités pouvant assurer chacune individuellement toutes les fonctions d’un seul organisme, ou bien plein de petites entités ayant des fonctions spécifiques qui une fois réunies ressemblent à s’y méprendre à un seul grand organisme fonctionnel ? Tout ça c’est bonnet blanc et blanc bonnet, en un sens. Et au final, la notion d’individu n’est plus vraiment applicable ! Car dans ce cas, où se situe la limite de ce qu’on appelle un individu ?

Chez les végétaux, c’est encore plus délicat, car plusieurs phénomènes naturels sont à l’origine de la fragmentation d’un seul individu en plusieurs… ou même de la réunion de différents individus en une seule méga-entité ! Voire, dans le cas des lichens, l’association d’organismes très éloignés dans l’histoire du vivant (algues et champignons). Ainsi, cette étude récente de Patrut et al, parut en 2015 dans PlosOne, fait l’étude d’un Baobab, afin de comprendre comment les troncs imposants de ces arbres sont constitués.

Un aperçu du Baobab étudié. Dimensions : 18,5 m de hauteur et 21, 44 m de circonférence à hauteur de poitrine (1,30 m) [source]


La particularité des baobabs, en tout cas de celui-ci, est la présence d’une cavité centrale, un creux si vous voulez, dans le tronc. On peut même y rentrer à plusieurs !

Les gens dans la cavité centrale [source]

Chez un arbre classique, les tissus les plus vieux se situent à l’intérieur du tronc, et les plus jeunes en périphérie. On peut dater l’âge de l’arbre grâce à la méthode appelée « dendrochronologie », qui consiste à faire des trous dans l’arbre et à en retirer des morceaux du bois afin de compter le nombre de cernes de croissance (un cerne de croissance correspond au fonctionnement continu du cambium de l’arbre qui correspond à une année, en général, sauf dans les régions tropicales humides sans alternance de saisons où il est plus difficile d’observer ces cernes). Donc pas besoin de couper l’arbre pour connaitre son âge !


Un chercheur qui fait des petits trous pour étudier l'intérieur de l'arbre sans le couper ! [source]

La morphologie de cet arbre peut sembler normale au premier regard : juste un arbre très gros et très large, dont le centre du tronc a été évidé au cours du temps (ça arrive chez les très vieux arbres). Dans ce cas, on devrait retrouver les tissus les plus vieux à l’intérieur de la cavité et les tissus les plus jeunes à l’extérieur. Mais il n’en est rien, car les prélèvements montrent que les âges sont similaires sur tout le pourtour de l’arbre, que ce soit à l’extérieur ou à l’intérieur. En clair, que l’on se place dans la cavité centrale ou à l’extérieur de la structure, les parties les plus exposées à l’environnement (interne ou externe) ont le même âge.

Tout ça peut s’interpréter par la présence d’au moins cinq troncs de baobabs issus d’une même souche, qui ont fusionné au cours de leur développement. La notion d’individu est ici flexible chez ce baobab, au premier abord : doit-on considérer que ces cinq troncs formaient cinq individus distincts, qui se sont réunis pour n’en former qu’un seul ? En réalité, il s’agit bien ici d’un seul et même individu, et non pas de cinq, puisque tous les troncs sont issus d’une seule et même graine à la base ! Aucune donnée n’est en revanche disponible à propos de la communication des troncs entre eux au niveau des soudures… Mais d’autres études menées dans les forêts canadiennes montrent d’autres résultats tout aussi surprenants, à une autre échelle.

Une coupe transversale du "tronc" du baobab [source]

Ainsi, l’étude de Tarroux et al. (2011) montre que les arbres de peuplements denses entremêlent leurs racines à tel point… qu’elles deviennent soudées entre elles ! Les arbres sont alors capables d’échanger des nutriments entre racines provenant de différents individus. Les chercheurs ont montré que les nutriments produits par un arbre pouvaient passer dans les racines d’un autre arbre… dont les parties aériennes avaient été supprimées ! Cependant, cela semble être confiné aux arbres d’une seule et même espèce (pas de soudure entre arbres de différentes espèces). A partir de ce moment, comment peut-on définir l’individu végétal, puisque plusieurs individus finissent par fusionner ensemble ? Une autre étude (Fraser et al 2006) montre que les arbres les plus faibles dans une population de pins tordus (oui c’est son nom…) ne mourraient pas suite à l’ombre produite par les arbres plus grands, mais qu’ils recevraient des nutriments de la part des arbres les plus vigoureux par le biais des racines. De tels échanges nécessitent une fusion du système vasculaire racinaire : à partir de là, où commence un individu et ou se termine l’autre ? Peut-on réellement parler d’individus connectés et distincts, ou doit-on parler d’un « méta-organisme » ?

Enfin, je vous présente l’un des plus grands organismes vivants sur terre… non ce n’est pas la baleine bleue (qui est le plus gros animal sur Terre, nuance), mais c’est bien un arbre ! En fait il s’agit d’une population clonale, c'est-à-dire, le même génome, répandu sur environ 4000 m² et présentant plus de 40.000 troncs individuels.

Le peuplement de peupliers... qui est un seul organisme ! [source]


Ces peupliers sont en réalité un seul et même organisme, qui s’est répandu à l’aide de son système racinaire ; les peupliers étant capable de redonner des troncs à partir des racines (on appelle ça des drageons), on a l’impression de se retrouver en forêt… alors qu’il s’agit d’un seul individu, techniquement.

En conclusion, on peut dire que la notion d’individu chez les végétaux est très éloignée de ce qu’on peut concevoir pour les animaux vertébrés. Parfois il s’agit d’un organisme unique étendu sur de longues distances, parfois il s’agit d’un agrégat d’organismes fonctionnant ensemble comme un méta-organisme !

Le botaniste Francis Hallé considère qu’un arbre n’est pas un seul individu, mais bien un ensemble d’individus, issus d’une souche unique, qui constituent au cours du temps des populations génétiques distinctes. Particulièrement, il considère que chaque bourgeon est indépendant de ses voisins et représente un seul individu. En clair, un arbre serait une mosaïque d’individus, au départ apparentés, puis de plus en plus divergents entre eux suite à l’accumulation de mutations liés à l’évolution. A une échelle très condensée, un arbre serait donc la représentation matérielle de l’évolution, que nous représentons de manière conceptuelle à l’aide… d’arbres phylogénétiques.


Bibliographie


Patrut et al. (2015) African Baobabs with False Inner Cavities: The Radiocarbon Investigation of the Lebombo Eco Trail Baobab. PlosOne.

Tarroux et al. (2011) Effet of natural root grafting on growth response of Jack Pine (Pinus banksiana; Pinaceae). American Journal of Botany 98(6): 967–974.

Fraser et al. (2006). Carbohydrate transfer through root grafts to support shaded trees. Tree Physiology 26: 1019-1023

site web http://www.fs.usda.gov/detail/fishlake/home/?cid=STELPRDB5393641

samedi 6 juin 2015

Les Poissons N'Existent Pas depuis 4 ans !

Chères lectrices et lecteurs, scientifiques chevronnés ou débutants, passionnés et/ou curieux, bonsoir !

Juste une petite note pour vous remercier de nous suivre depuis maintenant quatre ans ! Eh oui, ce blog fête aujourd’hui ses quatre années d’existence sur la toile et presque autant au sein du café des sciences.

Joyeux anniversaire les Poissons ! [source]

Quelques chiffres : nous avons dépassé les 10.000 vues par mois entre avril et mai 2015, c’est énooorme, on est fiers et c’est grâce à vous ! En grande majorité, nos lecteurs se trouvent en France, puis viennent les Etats-Unis, le Canada, la Belgique, l’Algérie, la Russie et d’autres.

Les trois articles les plus consultés sont les lions avec plus de 20.000 vues, la diversité des monocotylédones avec environ 10.000 vues, puis le suicide des lemmings avec presque 8.000 vues. Il semblerait qu’un grand nombre de nos lecteurs ait un petit faible pour les animaux à poils. Mais on ne manque pas, et ça continuera encore longtemps, de consacrer des articles à tous les merveilleux organismes, faune méconnue, flore et microbes qui nous entourent, pour le meilleur et pour le pire.

Le mot clé le plus utilisé pour arriver sur notre blog est, sans surprise, le mot « poisson » suivi par le mot « lion » puis « éléphant de mer ». Le nom du blog « les poissons n’existent pas » arrive en quatrième position.

Mais bien plus intéressant, nous récoltons aussi beaucoup de visites de personnes qui, visiblement, cherchent des choses assez étranges sur le net… Il semblerait que nous constituons un doctissimo alternatif en matière de bizarreries : « pénis avec nœud », « ver solitaire ou fausse couche? » ou « maladie testicules géantes ». Certaines personnes se posent des questions vraiment étranges : « comment bien mesurer de la longueur des intestins de lion », « crotte de nez au microscope », « est que l'homme sera capable de faire de la photosynthèse comme l'élysia », « mon cichlidé se couche sur le côté », « combien coûte un vrai lion »… Pour d’autres, on se demande quand même ce qu’ils cherchent : « éléphant de mer faisant caca », « concombre de mer bisous », « crotte la lame », « poisson porc ». On vous épargne toutes les recherches interdites aux mineurs ! Restent quand même quelques-unes qui nous rappellent pourquoi on est là : « raconte-moi l'évolution des êtres vivants », « est ce que les mollusques font partie des poissons » :)

Ce blog a beaucoup évolué depuis sa création, tant au niveau du fond que de la forme, en espérant vous procurer toujours plus de plaisir et de découvertes pendant le temps que vous passez ici. Nous suivons toujours le principe de « peer-review » avant de publier nos articles : cela implique une relecture d’au moins deux membres de ce blog, tout ça dans le but de vous fournir des articles de qualité, à la fois scientifiquement justes et agréables à lire !

De notre côté, nous prenons toujours autant de plaisir à partager avec vous les connaissances du monde des chercheurs, sur des sujets qui nous passionnent ou qui excitent notre curiosité. Et on est très heureux de voir que vous appréciez et que vous êtes de plus en plus fidèles.

En attendant nos prochains articles, on vous retrouve dès maintenant sur notre compte twitter ou notre page Facebook. Merci encore, et continuez à nous lire !


Les Poissons (qui n’existent pas !)

lundi 11 mai 2015

Entourloupes naturalistes : les lapins, des rongeurs imposteurs



(Crédits)

C'est une vérité qui est encore largement ignorée par le grand public, malgré les efforts de quelques émissions animalières à ce sujet. Pas plus tard que la semaine dernière, alors que j'allais tranquillement acheter des bestioles aquatiques pour mes étudiants, je suis tombée devant ces magnifiques lapereaux, tout petits et tout curieux. Placés dans un enclos à ciel ouvert, ils pointaient leurs museaux vers les visiteurs, leurs yeux grands ouverts et leurs petites oreilles tombantes, dans une vile invitation à se faire caresser... Au dessus de l'enclos, un petit panneau priait les visiteurs de ne pas toucher les rongeurs. Une invitation cette fois aux initiés de braver le faux interdit ! Et pour cause : les lapins, tout comme leurs cousins lièvres, ne sont pas des rongeurs.

Je vois déjà venir les propriétaires de lapins, pattes de meubles à l'appui, pour me prouver que leurs petits démons sont pourtant bien des maîtres dans l'art de ronger. Avant de lever les boucliers, une petite chose que vous devez savoir. Le terme "rongeur" ne désigne pas une simple habitude alimentaire. Les rongeurs constituent un groupe (on parle d'un ordre) de mammifères liés par un ancêtre commun. Ainsi, la plupart des rongeurs rongent, mais ne pas ronger n'exclue pas un animal de l'ordre des rongeurs, et inversement ! C'est exactement la même chose que pour le groupe des carnivores : le panda géant fait partie des carnivores alors qu'il se nourrit exclusivement de bambous, tandis que bien des animaux (mammifères ou non par ailleurs) ont un régime alimentaire de type carnivore sans faire partie de cet ordre. Pour ne pas s’emmêler les pinceaux, les scientifiques nous laissent les noms vernaculaires, et utilisent plutôt des noms latins, comme « Carnivora ». Si la signification est la même, la désignation est en revanche beaucoup plus explicite ! Et puis ça permet d’avoir un nom valable à l’échelle internationale, ce qui est d’un avantage certain pour que les scientifiques du monde entier puissent se comprendre.


Des carnivores qui sont végétariens ou des mangeurs de fourmis qui ne font pas partie du groupe des insectivores (groupe contesté à l’heure actuelle) : attention à la distinction entre les caractéristiques d’un animal, tel que son régime alimentaire, et le groupe auquel son espèce appartient ! (Crédits : panda, fourmilier)


Revenons à nos lapins. Ces derniers appartiennent en fait au groupe des "lagomorphes", qui contient également les lièvres (lagomorphe signifie littéralement "de la forme d'un lièvre") et des créatures moins connues, si ce n'est sous leur forme jaune et électrique, les pikas. Force est tout de même de constater qu'un lapin et un cochon d'inde (qui lui est bien un rongeur), ça se ressemble fichtrement. Et pour cause, les deux groupes auxquels ils appartiennent sont étroitement liés. Les rongeurs et les lagomorphes sont les seuls représentants encore vivants du groupe des anagalides. Ces deux groupes sont donc plus proches entre eux qu'avec les autres animaux, d'où les confusions fréquentes. Sans compter que le nom de lagomorphe est un brin plus barbare à retenir que rongeur.


Bien que les créateurs des Pokémons aient démenti l’affirmation, certains fans aiment penser que le pika, ce drôle d’animal, aurait inspiré le célèbre ami jaune et électrique de Sasha (Crédits)


C'est du côté de leur denture que se trouve une particularité bien reconnaissable, qui distingue rongeurs et lagomorphes. Ces derniers cachent une deuxième paire d'incisives, directement derrière la première. Non pas comme nous avons nos molaires derrière nos incisives. Non, littéralement derrières : ils ont deux paires d'incisives sur deux rangées différentes. Voyez plutôt.


Sur ce crâne de lièvre, on voit très bien la présence de petites incisives derrières les plus grandes, sur la mâchoire supérieure (Crédits)

Les lagomorphes disposent d’une autre particularité, cette fois au niveau de leur intestin. Un cæcum (première partie du colon) particulièrement développé leur permet en effet une digestion très efficace de la cellulose, via l’action de bactéries. Ce cæcum est notamment l’endroit où sont produites ces crottes qu’ils ont l’habitude de ravaler… Un apport non négligeable de protéines bactériennes qui explique les tendances gustatives déroutantes des lapins ! Cette habitude alimentaire, la cæcotrophie, est à rapprocher de la rumination des vaches. Le chemin emprunté par les aliments pour être digérés de nouveau est juste un brin différent : alors que les ruminants régurgitent leur repas pour le mastiquer de nouveau, les lapins leur font refaire un tour à travers le circuit complet ! Bien que certains rongeurs soient également connus pour pratiquer la cæcotrophie, le processus digestif aurait évolué de manière indépendante. Pour les lagomorphes, cette caractéristique est gage d’une grande efficacité au vu de leur régime herbivore, contrairement aux rongeurs qui présentent des régimes plus variés.


Schéma de l’appareil digestif du lapin (Crédits). Le coecum (en rose sur les dessins du bas) est particulièrement bien développé chez les espèces à régime herbivore, où il est le siège d’une digestion bactérienne (Crédits).



Je vous épargne les photos. Vous voici maintenant parés pour briller en société, que ce soit devant l’animal de votre petite cousine, qui force la bête à monter sur vos genoux pendant que vous croisez les doigts pour qu’il ne soit pas pris d’une envie indécente… ou devant votre ragout de lapin, que vous aurez cuisiné en conservant la tête, pour bien faire voir à tout le monde ce que vous avez appris ! Pour ce qui est des intestins, en revanche, c’est au goût de chacun.



Sophie Labaude
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