Des chercheurs ont découvert le secret du développement « en fractale » des choux romanesco

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| Wikimedia commons/Trust My Science (edit)

Des chercheurs viennent de faire la lumière sur le processus de formation en fractale des choux romanesco, ces légumes à l’aspect géométrique étrange qui intrigue depuis fort longtemps. Selon leur étude, les formes seraient dues à des « fleurs ratées » qui engendrent d’autres fleurs ratées, ainsi de suite. Le mécanisme biologique entamé donne alors lieu à des motifs fractals étonnamment réguliers.

Comme les choux-fleurs ordinaires, les Romanesco sont le produit de la sélection de la plante Brassica oleracea, dont sont issus plusieurs autres légumes courants comme le chou, le brocoli et le chou frisé.

François Parcy, du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), et ses collègues, ont découvert que les choux-fleurs, y compris les Romanesco, acquièrent leur forme parce qu’il s’agit au départ de bourgeons floraux qui n’ont pas réussi à devenir des fleurs. Ces bourgeons deviennent des pousses qui donnent naissance à de nouvelles fleurs qui échouent également, et le processus se répète encore et encore dans une sorte de réaction en chaîne presque parfaite.

« Cette étude révèle comment des formes de type fractal peuvent émerger de la combinaison de perturbations clés et définies des mécanismes de développement floral et de la dynamique de croissance », précisent les chercheurs dans leur document.

Un mécanisme encore partiellement incompris

« En fait, j’ai tout de suite pensé : ‘Ouais, enfin une réponse’. Ce sont des schémas réguliers que nous observons encore et encore », explique Alexander Bucksch de l’université de Géorgie aux États-Unis, qui n’a pas participé à l’étude. « Nous pouvons les mesurer, mais pourquoi ils sont là et comment ils sont contrôlés biologiquement a toujours été une grande question ». Les résultats ont été publiés dans la revue Science.

Si nous n’avons pas encore toutes les réponses donc, nous connaissons désormais le mécanisme biologique par lequel ces fractales se forment. Parcy et ses collègues ont étudié les gènes impliqués et ont construit un modèle informatique en 3D du développement des plantes pour expliquer comment cela se produit.

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Dans leur document, les chercheurs précisent que ce sont des mutations supplémentaires affectant la croissance du méristème (une zone de division cellulaire des plantes) qui induiraient la production de structures coniques fractales. « Elles commencent comme des fleurs puis perdent leur identité », explique Parcy. « Si vous imaginez un feu d’artifice, il explose et génère de la lumière. C’est comme si chacune d’entre elles explosait encore et encore. Et ce que vous obtenez, la structure de ce chou, est le résultat de toutes ces explosions consécutives ».

La différence entre les choux-fleurs ordinaires et le romanesco est que chaque fleur ratée est visible dans le Romanesco final. Cela s’explique par le fait que les pousses du chou romanesco produisent davantage de bourgeons à un rythme accéléré, ce qui éloigne l’extrémité en croissance du centre du chou-fleur, créant ainsi la série familière de formes coniques qui caractérise le romanesco. D’autres bourgeons de chou-fleur sont produits à un rythme constant, ce qui donne au légume fini un aspect différent avec des fleurons arrondis et bosselés.

« Le Romanesco est quelque chose de vraiment, vraiment spécial. Je ne connais aucune plante qui ressemble à ça », déclare Parcy. « D’une certaine manière, c’est inscrit dans le code génétique de la plante de faire cela ».

Source : Science

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