Les plantes détectent la croissance de leurs voisines grâce à des odeurs chimiques

Une recherche récente démontre que les plantes sont capables de « sentir » la rapidité de croissance des végétaux environnants par le biais d’odeurs chimiques qu’elles émettent dans l’air, puis ajustent leurs stratégies de croissance ou de défense en fonction de ces signaux.

Ces odeurs correspondent à des composés organiques volatils, des substances chimiques qui s’évaporent dans l’atmosphère. Ces composés ne sont pas inconnus, puisqu’ils sont responsables des parfums agréables des fleurs et sont utilisés dans la fabrication de parfums, cosmétiques et aliments. Leur fonction principale dans la nature est la communication : ils servent aux plantes pour interagir avec les insectes, les animaux, ainsi qu’entre elles-mêmes.

De manière simplifiée, les plantes peuvent « lire » les intentions de leurs voisines à travers leurs odeurs. Si elles détectent la présence d’une plante à croissance rapide, elles accélèrent leur propre développement afin de rivaliser pour la lumière et l’eau. En revanche, si elles perçoivent une plante à croissance lente, elles consacrent leur énergie à renforcer leurs défenses contre les insectes et les herbivores.

Jusqu’à récemment, les scientifiques supposaient que ces odeurs étaient uniquement utilisées par les plantes en situation de danger, par exemple pour émettre un signal d’alerte lors d’une blessure. Cependant, l’étude publiée dans le Journal of Experimental Botany révèle que même les plantes saines non endommagées communiquent en permanence, un phénomène qualifié de « conversation continue entre voisins » par le Dr Vilmer Ninkovic de l’Université suédoise des sciences agricoles.

Pour vérifier cette hypothèse, l’équipe a mené des expériences sur trois variétés d’orge, une culture agricole majeure : une variété à croissance lente (Fairytale), une autre à croissance moyenne (Luhkas) et une troisième à croissance rapide (Salome). Les plants des variétés lente et rapide ont été exposés aux odeurs des trois variétés, puis observés pendant 25 jours afin d’évaluer les effets.

Les résultats ont été nets : les plantes exposées à l’odeur d’un voisin à croissance rapide ont présenté une croissance plus importante, tandis que celles soumises à l’odeur d’un voisin à croissance lente ont vu leur développement réduit.

Ce changement s’est manifesté dans toutes les parties de la plante (feuilles, tiges et racines), ce qui exclut un simple transfert de ressources entre organes et confirme une modification globale de la stratégie de croissance.

En analysant les gènes impliqués, les chercheurs ont constaté que l’exposition à l’odeur d’une plante lente activait les gènes de défense contre les insectes tout en ralentissant ceux liés à la croissance. À l’inverse, l’odeur d’une plante rapide favorisait la priorité à la croissance au détriment des mécanismes de défense.

Les composés responsables de ces signaux ont été précisément identifiés, notamment le linalol, présent dans la lavande, et l’octanal, que l’on trouve dans les agrumes.

Les scientifiques estiment que ce phénomène est probablement commun à la plupart des plantes, après des millions d’années d’évolution, bien que l’intensité de la réponse et les composés spécifiques puissent varier selon les espèces. Cette découverte pourrait avoir des applications importantes en agriculture, en améliorant la compréhension des interactions entre cultures cultivées côte à côte, ce qui aiderait les agriculteurs à optimiser la production.