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L’un des grands débats agitant la biologie depuis les deux dernières décennies est celui concernant la présence ou non d’une conscience chez les végétaux. Une plante dispose-t-elle de capacités cognitives ? Un arbre souffre-t-il lorsqu’il est coupé ? Dans un nouvel article, des chercheurs affirment que les végétaux, qui, au demeurant, ne disposent pas de structure cérébrale, ne possèdent ni n’ont besoin de conscience. 

Si un arbre tombe et que personne n’est là pour l’entendre, ressent-il de la douleur et de la solitude ? Non, des chercheurs l’affirment dans un article publié le 3 juillet dans la revue Trends in Plant Science. Ils tirent cette conclusion de la recherche de Todd Feinberg et Jon Mallatt, qui explore l’évolution de la conscience à travers des études comparatives de cerveaux d’animaux simples et complexes.

« Feinberg et Mallatt ont conclu que seuls les vertébrés, les arthropodes et les céphalopodes possèdent la structure cérébrale nécessaire pour la conscience. Et s’il y a des animaux qui n’ont pas accès à la conscience, alors vous pouvez être assez confiant que les plantes, qui n’ont même pas de neurones, n’y ont pas accès non plus » explique Lincoln Taiz, professeur émérite de biologie moléculaire, cellulaire et du développement à l’Université de Californie à Santa Cruz.

L’écueil de l’anthropomorphisation des plantes

La question de savoir si les plantes peuvent penser, apprendre et choisir intentionnellement leurs actions fait l’objet d’un débat depuis la création de la neurobiologie des plantes en 2006. Taiz était l’un des principaux auteurs d’un article, également publié dans Trends in Plant Science, dans lequel lui et d’autres biologistes de renom plaidaient contre l’idée que les plantes n’avaient aucune neurobiologie à étudier.

« Le plus grand danger d’anthropomorphisation des plantes dans la recherche est que cela mine l’objectivité du chercheur » déclare Taiz. « Ce que nous avons vu, c’est que les plantes et les animaux ont élaboré des stratégies de vie très différentes. Le cerveau est un organe très énergivore, et il n’y a absolument aucun avantage à ce qu’une plante développe un système nerveux complexe ».

Des plantes dépourvues de structure cérébrale complexe

Les défenseurs de la neurobiologie végétale établissent des parallèles entre la signalisation électrique chez les plantes et le système nerveux chez les animaux. Mais Taiz et ses co-auteurs soutiennent que ces partisans établissent ce parallèle en décrivant le cerveau comme quelque chose de pas plus complexe qu’une éponge. Le modèle de conscience de Feinberg-Mallatt, en revanche, décrit un niveau spécifique de complexité organisationnelle du cerveau requis pour une expérience subjective.

Les plantes utilisent les signaux électriques de deux manières : pour réguler la distribution des molécules chargées à travers les membranes et pour envoyer des messages à distance dans l’organisme. Dans le premier cas, les feuilles d’une plante peuvent se recroqueviller parce que le mouvement des ions entraîne un mouvement de l’eau hors des cellules, ce qui modifie leur forme.

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reactions plante

Les plantes possèdent tout un ensemble de réponses par transduction électrique à différents stimulus et stress. Cependant, ces réponses ne sont pas des actions cognitives, mais sont inscrites génétiquement dans le génome des végétaux. Crédits : Fang Dong et al. 2016

Et dans le dernier cas, une morsure d’insecte sur une feuille peut initier des réponses de défense de feuilles lointaines. Ces deux actions peuvent apparaître comme si une plante choisissait de réagir à un stimulus, mais Taiz et ses co-auteurs soulignent que ces réponses sont codées génétiquement et ont été affinées au fil de générations de sélection naturelle.

Sur le même sujet : Les plantes possèdent un système de signalisation semblable au système nerveux des animaux

« Je me sens particulièrement responsable de prendre une position publique parce que je suis co-auteur d’un manuel de physiologie des plantes. Je sais que beaucoup de personnes de la communauté de la neurobiologie des plantes aimeraient voir leur domaine dans les manuels, mais jusqu’à présent, il y a trop de questions en suspens » déclare Taiz.

L’absence de cognition végétale

L’accoutumance apparente de Mimosa pudica est une étude fréquemment citée sur l’apprentissage des plantes. Dans cette expérience, une plante est lâchée et ses feuilles se recroquevillent en défense. Après avoir été larguées plusieurs fois, mais sans subir de dégâts sérieux, les feuilles cessent de s’enrouler. Lorsque la plante est secouée, les feuilles se recourbent, éliminant ainsi ostensiblement la fatigue motrice comme cause de l’absence de réponse en cas de chute.

chute mimosa

Dans l’expérience de Monica Gagliano et al. 2014, un mimosa est lâché d’une hauteur de 15 cm. Au début, ses feuilles se recroquevillent, mais, devant l’absence de dommages physiques, les feuilles cessent de se replier lors des chutes suivantes. Si cela peut potentiellement conforter l’existence de capacités d’apprentissage réflexe des plantes, une telle capacité ne nécessite aucun apprentissage cognitif. Crédits : Monica Gagliano et al. 2014

« Le tremblement était en réalité assez violent. Parce que le stimulus de secousse était plus fort que le stimulus de chute, cela n’exclut pas définitivement l’adaptation sensorielle, ce qui ne nécessite pas d’apprentissage cognitif. Des expériences associées avec des poids, prétendant démontrer un conditionnement classique pavlovien, sont également problématiques en raison de l’absence de contrôles suffisants » explique Taiz.

Taiz et ses co-auteurs espèrent que des recherches plus poussées permettront de résoudre les questions laissées sans réponse par les expériences actuelles de neurobiologie des plantes, en utilisant des conditions et des contrôles plus stricts.

Sources : Trends in Plant Science

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