Les plantes peuvent être trompées par des illusions d'optique sans yeux ni cerveau

Pas besoin d'yeux ni de cerveau pour être trompé par une illusion d'optique. Des botanistes ont découvert qu'un tournesol peut être amené à se pencher vers une lumière faible tandis que deux lumières plus vives, braquées sur lui depuis des côtés opposés, s'annulent.

Une lumière faible l'emporte sur deux lumières vives

L'équipe, de l'université de Tel Aviv, a testé des tournesols parce qu'ils sont les chercheurs de lumière les plus connus du monde végétal. Dans une expérience, les chercheurs ont éclairé une plante depuis deux côtés opposés avec des sources d'intensité identique, puis ont ajouté une troisième source, plus faible, à angle droit par rapport aux deux autres. Le tournesol s'est penché vers la lumière la plus faible. Les deux lumières plus vives semblaient s'annuler.

Les étapes précédentes de la même série étaient plus faciles à prévoir. Une source lumineuse unique, rendue de plus en plus vive, attirait la plante vers elle, mais chaque augmentation d'intensité produisait moins de flexion supplémentaire que la précédente. Quand deux lumières d'intensité différente se faisaient face, la plante se penchait vers la plus vive, mais l'angle de la flexion n'augmentait pas au rythme de la différence d'intensité.

La plante additionne des directions, pas des intensités

Les chercheurs expliquent ce résultat par la manière dont les signaux lumineux sont traités à l'intérieur de la plante. Doubler l'intensité d'une lumière ne double pas le signal que la plante reçoit. Quand la plante détermine de quel côté se pencher, elle additionne la direction de ces signaux plutôt que la force de la lumière qui les a produits. Deux lumières d'égale intensité situées de part et d'autre envoient des signaux pointant dans des directions opposées, et les deux s'annulent. La lumière plus faible, arrivant d'une troisième direction, est alors le seul signal qui pointe encore quelque part, et la plante se penche de ce côté. C'est ce qui produit l'illusion d'optique apparente. L'étude a été publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences.

Des capteurs répartis sur la tige

L'endroit où une plante garde ses capteurs de lumière compte aussi. Chez l'humain, les cellules photosensibles se trouvent à l'avant du visage, dans deux yeux. Chez une plante, elles sont réparties sur tout le corps, principalement le long de la tige, de sorte que la lumière arrivant de plusieurs directions est captée en même temps par différentes zones de tissu. L'équipe décrit cela comme un système sensoriel distribué, réparti sur tout le corps plutôt que rassemblé en un seul endroit, et c'est ce qui permet à la confusion de se produire.

Yasmine Meroz, l'une des autrices de l'étude, a déclaré que ce travail montre comment l'organisation physique d'un système sensoriel peut déterminer la façon dont un organisme perçoit son environnement et y répond. Elle a ajouté que ce principe pourrait s'étendre bien au-delà des plantes, aux cellules, aux bactéries et à d'autres systèmes vivants qui reposent sur une perception répartie sur tout leur corps plutôt que rassemblée en un seul point.