{"id":5024,"date":"2022-05-16T11:53:58","date_gmt":"2022-05-16T09:53:58","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/uniscope\/?p=5024"},"modified":"2024-04-15T15:20:27","modified_gmt":"2024-04-15T13:20:27","slug":"les-plantes-retiennent-leur-souffle-face-au-rechauffement-climatique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/uniscope\/les-plantes-retiennent-leur-souffle-face-au-rechauffement-climatique\/","title":{"rendered":"Les plantes retiennent leur souffle face au r\u00e9chauffement climatique"},"content":{"rendered":"\n

Comment les v\u00e9g\u00e9taux ressentent-ils la chaleur ? C\u2019est la question que se sont pos\u00e9e Anthony Guihur et ses coll\u00e8gues du D\u00e9partement de biologie mol\u00e9culaire v\u00e9g\u00e9tale et dont la r\u00e9ponse vient d\u2019\u00eatre publi\u00e9e dans la revue Trends in Plant Science<\/em>. Un monde complexe qui concerne bien plus que nos rebords de fen\u00eatre.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En octobre 2021, le Prix Nobel de physiologie et m\u00e9decine<\/a> a \u00e9t\u00e9 d\u00e9cern\u00e9 \u00e0 deux chercheurs am\u00e9ricains, David Julius et Ardem Patapoutian, pour leurs d\u00e9couvertes de canaux sensibles respectivement \u00e0 la chaleur et au toucher chez les humains. Et les plantes ? Face \u00e0 cette d\u00e9couverte, Anthony Guihur, Mathieu Rebeaud, Baptiste Bourgine et Pierre Goloubinoff, de la Facult\u00e9 de biologie et de m\u00e9decine \u00e0 l\u2019UNIL, montrent que les v\u00e9g\u00e9taux ont un m\u00e9canisme de perception de la chaleur similaire.<\/p>\n\n\n\n

Tout un processus pour faire face aux coups de chaud<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Une chaleur excessive ab\u00eeme les prot\u00e9ines d\u2019une plante. Pour faire face \u00e0 ces d\u00e9g\u00e2ts, un m\u00e9canisme de protection existe, et c\u2019est bien celui-ci que le groupe de chercheurs a d\u00e9crit dans son dernier article publi\u00e9 dans la revue Trends in Plant Science<\/em><\/a>. Sur la membrane des cellules v\u00e9g\u00e9tales se trouvent de petits canaux, nomm\u00e9s po\u00e9tiquement CNGC (pour cyclic nucleotide gated channels<\/em>), qui s\u2019ouvrent lorsque la temp\u00e9rature environnant la plante augmente. Ce canal laisse entrer du calcium dans la cellule, le \u00ab messager par excellence \u00bb, comme le d\u00e9crit le premier auteur de l\u2019\u00e9tude Anthony Guihur. Ce calcium s\u2019associe ensuite avec la calmoduline, une prot\u00e9ine qui va d\u00e9clencher une cascade d\u2019autres r\u00e9actions. Au bout de la cha\u00eene, une macromol\u00e9cule sp\u00e9cifique au choc thermique (HSF pour heat stress transcription factor<\/em>) s\u2019active et entre dans le noyau de la cellule afin d\u2019interagir avec l\u2019ADN de la plante. Des \u00ab prot\u00e9ines chaperonnes \u00bb notamment sont synth\u00e9tis\u00e9es en r\u00e9action. Elles agissent telles des gu\u00e9risseuses apr\u00e8s ce coup de chaleur en prot\u00e9geant et r\u00e9parant les \u00e9l\u00e9ments qui ont \u00e9t\u00e9 ab\u00eem\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

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Les plantes poss\u00e8dent des canaux sp\u00e9cifiques qui sont sensibles \u00e0 la chaleur et permettent de s\u2019en prot\u00e9ger en propageant un signal de d\u00e9fense et de pr\u00e9vention. Illustration adapt\u00e9e de \u00ab TRPV1 Ion Channel Activates Upon Heat \u00bb par BioRender.com, d\u00e9cembre 2021. \u00a9 2022 BioRender.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Si ce m\u00e9canisme fascine par sa complexit\u00e9, il repr\u00e9sente un co\u00fbt \u00e9nerg\u00e9tique pour le v\u00e9g\u00e9tal qui se bat face \u00e0 un choc. \u00ab\u00a0C\u2019est comme si la plante \u00e9tait en apn\u00e9e, illustre Anthony Guihur. Elle cesse de respirer, et elle ralentit, voire arr\u00eate sa photosynth\u00e8se le temps de faire face \u00e0 ce choc thermique.\u00a0\u00bb<\/p>\n\n\n\n

Les v\u00e9g\u00e9taux retiennent leur respiration et cessent de transformer de l\u2019\u00e9nergie et de cro\u00eetre afin d\u2019\u00e9viter les d\u00e9g\u00e2ts. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est donc adapt\u00e9, mais est aussi n\u00e9faste lorsque la chaleur persiste. Sans \u00e9nergie transform\u00e9e par la plante pendant trop longtemps, sa survie n\u2019est pas garantie.<\/p>\n\n\n\n

Les v\u00e9g\u00e9taux face au climat<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Et c\u2019est bien le probl\u00e8me lorsque le lien est fait avec le r\u00e9chauffement climatique. Le dernier rapport du GIEC<\/a> sorti en avril 2022 l\u2019affirme : la plan\u00e8te devra endosser une augmentation de 1,5 \u00b0C d\u2019ici 2040, au meilleur des cas. Sachant qu\u2019une diff\u00e9rence de 0,1 \u00b0C est d\u00e9j\u00e0 d\u00e9tect\u00e9e par les v\u00e9g\u00e9taux, une hausse moyenne de 1,5 \u00b0 C accompagn\u00e9e de vagues de chaleur sur certaines p\u00e9riodes de l\u2019ann\u00e9e risque d\u2019\u00eatre d\u00e9sastreuse :<\/p>\n\n\n\n

\u00ab Ce sera probablement la mort de nombreuses esp\u00e8ces de plantes. Certaines se d\u00e9placeront, comme c\u2019est d\u00e9j\u00e0 le cas. En Suisse, on peut d\u00e9j\u00e0 voir que de nombreux v\u00e9g\u00e9taux sont mont\u00e9s en altitude pour faire face au r\u00e9chauffement climatique<\/a>. Mais la hauteur de nos montagnes a une limite. \u00bb<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Le scientifique pr\u00e9cise que les \u00e9cosyst\u00e8mes seront largement impact\u00e9s, mais diff\u00e9remment en fonction des esp\u00e8ces, et certaines, mieux adapt\u00e9es \u00e0 une hausse de temp\u00e9rature, prendront le dessus.<\/p>\n\n\n\n

\u00c0 quoi bon ?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Pourquoi continuer \u00e0 \u00e9tudier et ne pas baisser les bras ? En comprenant la complexit\u00e9 des esp\u00e8ces v\u00e9g\u00e9tales, il est possible de mieux les prot\u00e9ger, se pr\u00e9parer, mais aussi, peut-\u00eatre, transposer ces d\u00e9couvertes sur l\u2019humain, puisque de nombreux parall\u00e8les peuvent \u00eatre faits, comme l\u2019a montr\u00e9 cette \u00e9tude. \u00ab On est chercheurs, mais aussi citoyens. On a donc un r\u00f4le de sensibilisation, mais aussi d\u2019action \u00bb, continue Anthony Guihur.<\/p>\n\n\n\n

De l\u2019infiniment petit \u00e0 l\u2019infiniment grand<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

C\u2019est donc en gardant le sourire que le postdoctorant d\u00e9taille l\u2019univers des plantes. \u00ab Il n\u2019y a pas de sous-organismes \u00bb, dit-il en montrant une image illustrant une cellule v\u00e9g\u00e9tale. Sur celle-ci, il y a des \u00e9l\u00e9ments de toutes les formes et toutes les couleurs, imbriqu\u00e9s dens\u00e9ment dans tous les sens, sans aucun espace vide. Une richesse immense mais invisible \u00e0 l\u2019\u0153il nu.<\/p>\n\n\n\n

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Illustration de la complexit\u00e9 cellulaire des plantes. En vert, la membrane cellulaire contient l\u2019int\u00e9rieur de la cellule, en bleu. Deux complexes de cellulose synthase, au centre, produisent des fibres de cellulose. \u00a9 David S. Goodsell, RCSB Protein Data Bank. doi: 10.2210\/rcsb_pdb\/goodsell-gallery-029<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

\u00ab Travailler au niveau microscopique me permet de relativiser. Je fais le parall\u00e8le entre l\u2019infiniment petit et l\u2019infiniment grand, c\u2019est simplement une question d\u2019\u00e9chelle. Je peux extrapoler mon travail \u00e0 ce qui passe dans l\u2019univers : ce n\u2019est pas parce que l\u2019on ne voit pas les choses \u00e0 l\u2019\u0153il nu qu\u2019elles n\u2019existent pas. Il reste encore tant de choses \u00e0 d\u00e9couvrir, \u00e0 explorer, \u00e0 \u00e9tudier et \u00e0 comprendre. \u00bb<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Un domaine qui m\u00e9rite bien plus de visibilit\u00e9 que sur nos rebords de fen\u00eatre, surtout en sachant l\u2019impact qu\u2019il a et aura sur nos vies : le rapport du GIEC parle notamment de 30% de nos rendements qui auront disparu \u00e0 cause de l\u2019effet du r\u00e9chauffement climatique sur l\u2019agriculture.<\/p>\n\n\n\n

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Pour aller plus loin\u2026<\/strong><\/p>\n\n\n\n