Afin de s’élever du sol et de croître pour atteindre leur taille finale, les arbres doivent constamment lutter contre la gravité, qui tend à les empêcher de s’élever verticalement. Pendant de longues années, les scientifiques ont pensé que c’était les forces internes du bois de l’arbre qui lui permettaient de vaincre la gravité. Mais récemment, une équipe de chercheurs du CNRS a démontré que cette prouesse était réalisée grâce à l’écorce.

L’écorce n’a pas uniquement une fonction de protection pour les arbres, mais elle serait également à l’origine de leur lutte contre la gravité. C’est ce que suggère une nouvelle étude parue dans la revue The New Phytologist, publiée par une équipe française de botanistes du CNRS. Cela remet en cause le modèle qui était jusqu’alors admis, et qui considérait les forces internes de l’arbre comme responsables de ce combat contre la gravité.

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Afin de croître et contrer la gravité, un arbre a besoin de deux choses. Premièrement, un squelette lui est nécessaire ; c’est le rôle rempli par le tronc qui est à la fois rigide et puissant. Il a également besoin d’un système lui permettant de corriger sa posture en appliquant des forces contraires à la gravité, cette dernière l’empêchant de pousser droit et verticalement. Au cours des dernières années, plusieurs études ont suggéré que la posture verticale des arbres est contrôlée par des forces internes au cours de la formation des fibres du bois. Cependant, l’écorce pourrait avoir un rôle majeur dans le processus.

« Le but de cette étude était d’analyser la contribution de l’écorce au mouvement d’élévation verticale des arbres de la famille des Malvaceae, et d’étendre l’étude à d’autres familles botaniques afin d’évaluer la contribution de l’écorce à plusieurs autres processus biomécaniques » explique l’étude.

L’expérience a impliqué 9 espèces d’arbres : Cecropia palmata, Laetia procera, Pachira aquatica, Simarouba amara, Virola michelii, Cordia alliodora, Tarrietia utilis, Gossypium hirsutum, et Theobroma cacao. Elles ont été choisies car elles couvrent une large gamme de types de bois et de structures d’écorce.

ecorce courbure tuteur tige

Une fois replantés à 45°, les tiges ont poussé le long du tuteur et lorsque celui-ci a été retiré, les tiges ont développé une courbure. Cette dernière a disparu quand l’écorce a été retirée. Crédits : Bruno Clair & al.

Entre 8 et 12 plants de chaque arbre ont été cultivés en laboratoire à partir d’une graine, d’un semis ou d’une jeune pousse. Après avoir poussé sur des durées comprises entre 3 et 10 mois, les arbres ont été replantés à 45° et tuteurés.

Lorsque les tuteurs ont été retirés, les arbres, qui avaient poussé le long de ceux-ci, ont commencé à se courber afin de croître perpendiculairement au sol. Quand l’écorce leur a été retirée, 5 des 9 espèces d’arbre ont perdu leur courbure — suggérant que l’écorce jouait un rôle majeur dans le contrôle de la posture des arbres.

Les chercheurs ont ensuite étudié l’écorce pour comprendre le mécanisme sous-jacent. En analysant l’intérieur de la tige et de l’écorce, les botanistes ont découvert que cette dernière était composée d’une structure en treillis. Durant la croissance des arbres, la circonférence de l’écorce augmente, conduisant le treillis à générer des forces le long de la tige pour l’obliger à pousser droit. Lorsque celle-ci est inclinée, la croissance est plus rapide sur sa face supérieure. Cela mène le treillis à générer une force asymétrique, causant la courbure de la tige afin de contrebalancer l’effet de la gravité.

ecorce structure treillis

Sur les images 4-6, la structure en treillis de l’écorce pour deux espèces d’arbre peut être observée. Crédits : Bruno Clair & al.

« Il est à noter que chez les espèces n’utilisant pas ce mécanisme, les tissus produits par les cellules sœurs côté bois et écorce sont en conflit, prouvant que, dans la nature, les processus ne répondent pas uniquement à des problèmes de conception, mais participent également à des fonctions vitales. Cependant, les espèces étudiées ont montré qu’une structure bien organisée peut amener les cellules sœurs à agir en synergie pour contrôler les différentes forces » conclut l’étude.

Source : The New Phytologist

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