vignette| Si l'on touche, même très légèrement, la feuille de Sensitive, la réaction thigmonastique se produit aussitôt : abaissement du pétiole principal et, par propagation rapide du stimulus, rapprochement et affaissement des pétiolules entraînant le relèvement des folioles. Il pourrait s'agir d'un camouflage destiné à tromper les herbivores.. vignette|Codariocalyx motorius est sensible aux sons de la musique : bougeant d'abord peu et lentement, elle est animée d'un mouvement végétal rapide si on l'entraîne..
La réflexion scientifique sur la sensibilité des plantes a longtemps été occultée mais les études pionnières au et surtout les recherches faites à partir des années 1970 ont montré que les végétaux développent, chacun à leur manière, des sensibilités au cours de leur vie. Cette sensibilité diffère de celle des animaux mais leur permet de percevoir leurs proches et certaines modifications de leur environnement, de percevoir les stress et agressions (préalable nécessaire à l'élaboration de réponses appropriées). La perception des plants et leurs réactions passent par des médiations biochimiques et électriques, probablement issues de millions ou milliards d’années de sélection naturelle et transmises d’une génération à l’autre par les gènes.
Historique vignette|Les anémomorphes végétaux sont fréquents en région venteuse : ici un if du front de mer avec un port en « drapeau » sous l'effet du vent. L’apparition de la vie sur Terre date d’environ 3,8 milliards d’années. Dans cette soupe primitive aux températures et pressions élevées, se sont élaborées les premières molécules complexes à l’origine des formes de vie sur Terre. Les premières bactéries obtenaient leur énergie de la fermentation du glucose. Le glucose commençant à se raréfier certaines bactéries ont développé la photosynthèse qui permet de tirer l’énergie de la lumière du soleilSuty, 2014, . La suite de l’évolution s’est réalisée par symbiose. Des cellules se sont associées, voire fusionnées, et en ont tiré des bénéfices réciproques. Les bactéries photosynthétiques ont fusionné avec des bactéries ayant acquis la respiration. La respiration utilise de façon optimale l’énergie tirée du soleil pour des transformations chimiques ou physico-chimiques. La fusion de ces bactéries a donné naissance à une cellule à noyau très performante sur le plan énergétique. C’est à partir de ces cellules à noyau que se sont développées les grandes lignées végétales et animalesSuty, 2015b, .
Pour entamer leur sortie de l’eau les organismes végétaux ont progressivement perdu leur mobilité et développé un système racinaire de plus en plus performant. Cet ancrage au sol a pour corollaire la nécessité de s’adapter aux conditions de vie locales. Les plantes sont capables de s’adapter en continu à des variations importantes de l’environnement comme la lumière, la température, l’eau et les éléments nutritifs. Elles mettent également en place une grande variété de réactions de défense ou d’attractivité dans leurs relations avec d’autres organismes vivantsSuty, 2010, .
Pour s’adapter aux conditions d’éclairement la plante peut modifier l’orientation et la surface de ses feuilles, accélérer sa croissance pour se rapprocher de la lumière, augmenter ses capacités photosynthétiques. Pour s’adapter aux modifications de disponibilité en eau, la plante module le volume de son système racinaire, augmente ou diminue la surface de ses feuilles et contrôle l’ouverture ou la fermeture de ses stomates. Pour se défendre contre des agresseurs elle épaissit sa cuticule et ses parois cellulaires de façon à la rendre impénétrable et même empêcher un agresseur microscopique de pénétrer dans la cellule. Pour entraver l’expansion d’un agresseur elle peut provoquer la mort des cellules se trouvant aux alentours du point de pénétration, une sorte de politique de la terre brûlée. Pour se défendre d’agents pathogènes elle dispose d’un ensemble complexe de procéduresSuty, 2010, .
Cette vision des plantes sensibles est très controversée au sein de la communauté des biologistes spécialistes du monde végétal. Ainsi, en 2008, 36 biologistes signent un manifeste dans lequel ils dénoncent l'utilisation de métaphores et d'expressions anthropomorphisantesL'emploi d'expressions anthropomorphisantes peut être utile pour le botaniste Lucien Baillaud qui écrit : . sous couvert de vulgarisation scientifique. Ils récusent notamment l'emploi de l'expression « neurobiologie végétale » qui sous-entendrait une intelligence des plantes..
Les supports . Les végétaux sont capables de produire et d'émettre des signaux chimiques et électriques sur toutes les cellules de leur corps.
Les plantes perçoivent des stimulus par des capteurs. Elles transmettent les informations de cellule à cellule grâce à des molécules informatives et déclenchent des réactions par des processus chimiques. Elles peuvent faire appel à leur mémoire et inversement elles peuvent mémoriser la réponse qu’elles ont élaborée à un stimulus.
Les capteurs vignette|Guêpe prise au piège d'une Dionée attrape-mouche. vignette|En réponse à des températures froides, ce Rhododendron (sorte de « thermomètre naturel ») montre des mouvements thermonastiques au niveau de ses feuilles qui s'enroulent. Ce moyen de lutte contre un tel stress abiotique évite à la plante de voir l'intégrité de ses canaux membranaires rompue et la déstructuration de ses protéines membranaires (photosystème, chaîne respiratoire et autres systèmes métaboliques).
Plus de sensoriels ont été caractérisés chez les végétaux : capteurs mécaniques, thermiques, chimiques, photosensibles et gravitationnels. Les capteurs gravitationnels sont ultra sensibles. Ils transmettent l’information de cellule en cellule afin de modifier la croissance pour retrouver au plus vite le bon équilibre.
Des capteurs mécaniques perçoivent chez les plantes carnivores le contact et induisent la contraction de certaines cellules pour enfermer la proie. Des mécano-récepteurs détectent également les stimuli mécaniques provoqués par la présence soudaine d'insectes défoliateurs sur les feuilles (rôle de défense des plantes contre les herbivores) ou de pollinisateurs sur les fleurs. La thigmomorphogenèse regroupe l'ensemble des réponses de croissance d'une plante à la suite d'une stimulation mécanique transitoire (vent, courant d'une rivière, piétinement, arrachement...) détectée par ces capteurs mécaniquesJacques Tassin, , p. 103.
Les capteurs photosensibles induisent l’intervention des gènes impliqués dans la croissance. Celle-ci se modifie pour éviter l’ombre et aller chercher la lumière. Ces capteurs comptabilisent également les durées relatives de jour et de nuit de façon à réguler les étapes de la floraison. Les capteurs thermiques perçoivent les variations de température. Celles-ci ont une incidence sur la photosynthèse, la respiration, l’évapotranspiration et l’absorption d’eau et de sels minéraux. Certaines plantes perçoivent les odeurs, voire les bruitsSuty, 2015a, .
L’information Tout stimulus provoque une élévation transitoire de la teneur en calcium dans la cellule ainsi que des modifications de protéines. Ces modifications sont spécifiques au stimulus. L’information est transmise par des macromolécules. Une macromolécule est une molécule de grande taille composée d’un enchaînement de petites unités moléculaires. L’ordre dans lequel sont disposées ces petites unités est un code qui donne une signification à la macromolécule. C’est un peu analogue à la façon dont l’ordre d’enchaînement des constitue un mot dans une phrase et donne une signification à cette dernière. L’information déclenche la réaction après avoir activé les gènes impliquésThellier, . L’information qui déclenche les réactions de défense a pour source soit l’agent pathogène soit la cellule de la plante qui a subi un début d’attaqueSuty, 2010, .
La communication L’adaptation des végétaux à leur environnement nécessite l’échange d’informations entre la plante et les organismes extérieurs, qu’ils soient de la même espèce ou d’espèces différentes.. Tous les organismes vivants synthétisent des molécules de communication. Celles que fabriquent les plantes sont d’une immense variété grâce à leur adaptation évolutive. Ces échanges servent à la défense des plantes contre les herbivores ou à établir des relations symbiotiques à bénéfices réciproques. La communication passe par des signaux chimiques. Ceux-ci sont perceptibles à des distances . Les molécules chimiques sont spécifiques à l’organisme émetteur. Les organismes qui les perçoivent peuvent modifier leur comportement. Leur synthèse est déclenchée par un stimulus qui peut être physique (agression, blessure…) ou chimique (l’approche d’un ami ou d’un ennemi potentiel détecté par les messages chimiques). Les plantes perçoivent la lumière réfléchie par des plantes voisines grâce à des capteurs (pigments photosensibles) qui détectent la modification de la composition spectrale et adaptent leur croissance pour « échapper » à la concurrence avant même d'être à l'ombre..
Certaines molécules sont volatiles, facilement diffusibles dans l’airSuty, 2015b, . Ainsi l’éthylène est capable de transmettre des messages d’alerte pour signaler la présence d’un danger (herbivore ou insecte phytophage). Ce composé allélochimique se transmet très rapidement de plante à plante où il induit l’expression de gènes de défense et la synthèse de molécules de défense qui repousse l’agresseur ou le tue. Attaqués par des chenilles, des saules David F. Rhoades, « Responses of alder and willow to attack by tent caterpillars and webworms: evidence for pheromonal sensitivity of willows », in Plant resistance to insects (P. E. Hedin, Ed.), Amer. Chem. Soc., 1983, p.55–68, des peupliers ou des érables à sucre. envoient à leurs congénères sains un message phéromonal qui signale l'attaque des ravageurs. Les arbres à proximité de ceux touchés par l'attaque peuvent ainsi sécréter à temps, dans leurs feuilles, des substances chimiques phénoliques et tanniques qui les rendent désagréables pour les insectes. Attaqués par l’acarien ravageur Tetranychus urticae, les plants de haricots et de concombres émettent des molécules volatiles qui attirent un acarien prédateur Phytoseiulus persimilis, lequel extermine alors la population de Tetranychus. Lorsque les feuilles du se font croquer par la chenille du Sphinx du tabac, elles émettent des substances volatiles spécifiques à l'odeur de gazon fraîchement coupé. L'acide jasmonique et le jasmonate sont des phytohormones impliquées dans l'induction des réactions de défense chez de nombreuses plantes (maïs, tomate)..
D’autres molécules sont solubles dans l’eau. Elles sont émises par les racines des plantes et entraînent la destruction de graines de plantes parasites se trouvant dans le sol ou au contraire attirent d’autres organismes. Les plantes à fleurs sélectionnent les pigments auxquels sont sensibles leurs pollinisateurs afin de les attirer. L’attractivité d’une espèce végétale pour un pollinisateur repose aussi sur l’émission de molécules odorantesSuty, 2015a, .
La communication peut également être sonore.. Des chercheurs en 2011. ont montré qu'une vigne baptisée a adapté la forme de ses feuilles pour qu'elles renvoient les ultrasons dont se servent les Glossophages de Pallas pour naviguer. Un système qui permettrait de localiser plus facilement la fleur et son nectar dont se nourrit cette chauve-souris pollinisatrice et nectarivore.. Une étude en 2019. montre que les pétales de la primevère nocturne ont une forme d'antenne parabolique qui permet de mieux percevoir les vibrations des abeilles pollinisatrices et des papillons de la famille des sphingidés. Ces pétales vibrent quand les ondes sonores à la fréquence produite par les ailes de pollinisateurs s’approchent, et la fleur libère en quelques minutes un nectar plus concentré..