NASTIAS: TYPES, CARACTÉRISTIQUES ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Les saletés, nastismos ou Nastie sont une forme de mouvement de plantes résultant de la perception d'un stimulus externe dans un sens, mais où la direction du mouvement qui en résulte est indépendant du stimulus perçu. Ils se produisent dans pratiquement tous les organes végétaux: feuilles, tiges et branches, fleurs, vrilles et racines.

Parmi les mécanismes dont disposent les plantes pour s'adapter à l'environnement qui les entoure, certaines formes de mouvements qui, de manière réversible ou irréversible, résultent de la perception de stimuli lumineux, thermiques, chimiques, hydriques, tactiles, gravitationnels, produits de blessures causées par des herbivores. lors de l'alimentation, entre autres.

Plante carnivore Drosera rotundifolia (Source: pixabay.com/)

Le mouvement des plantes est traditionnellement classé en deux types: les tropismes et les nasties. Les tropismes, contrairement aux nasties, sont fonctionnellement définis comme des mouvements ou des réponses de croissance d'organes végétaux à des stimuli physiques et sont directement liés à la direction dans laquelle ils sont perçus.

Les nasties et les tropismes peuvent être le résultat de mouvements dus à des changements de croissance ou de turgescence dans les cellules de l'organe en mouvement, de sorte que certains mouvements peuvent être considérés comme réversibles et d'autres irréversibles, selon le cas.

Charles Darwin dans son ouvrage de 1881 - The Power of Movement in Plants - décrit les mouvements des plantes résultant de changements environnementaux, en particulier ceux liés aux réponses tropicales. Cependant, les mécanismes sous-jacents à ces mouvements ont été décrits par divers auteurs depuis lors jusqu'à nos jours.

Les types

Une plante peut recevoir une grande diversité de stimuli pour lesquels elle peut déclencher une grande variété de réponses. La classification des différents mouvements nastiques a été faite principalement sur la base de la nature des stimuli, cependant, la description scientifique des mécanismes de réponse présente de nombreuses ambiguïtés.

Parmi les types de nastias les plus connus, on trouve:

• Nictinastia: lorsque les feuilles de certaines espèces de légumineuses se développent complètement pendant la journée et se replient ou se ferment la nuit.
• Thigmonastie / séismonastie: mouvements résultant de stimuli par contact physique direct dans certains organes de certaines espèces.
• Thermonastia: mouvements réversibles dépendant des fluctuations thermiques.
• Photonastie: elle est considérée comme un type spécial de phototropisme; les feuilles de certaines espèces dans des conditions de forte intensité lumineuse peuvent être disposées parallèlement à l'incidence de la lumière.
• Epinastie et hyponastie: ce sont des mouvements foliaires que certaines espèces présentent face à des conditions d'humidité extrême dans les racines ou de fortes concentrations de sel dans le sol. L'épinastie a à voir avec une croissance exagérée de la région adaxiale, tandis que l'hyponastie fait référence à la croissance de la région abaxiale du limbe.
• Hydronastie: mouvement de certains organes végétaux qui dépend de stimuli hydriques.
• Chemionastia: réponse au mouvement liée aux gradients de concentration de certaines substances chimiques. Certains auteurs se réfèrent plutôt aux mouvements internes et aux voies de signalisation.
• Gravinastia / Geonastia: mouvement temporel réversible de certaines plantes en réponse à des stimuli gravitationnels.

Fonctionnalités et exemples

Beaucoup de mouvements nastiques dépendent de l'existence d'un organe particulier: le pulvínulo. Les pulvinules sont des organes moteurs spécialisés situés à la base des pétioles des feuilles simples et des pétioles et des folioles des feuilles composées.

Anatomiquement parlant, ils sont composés d'un cylindre central, entouré de couches de collenchyme, et d'une zone corticale motrice qui possède des cellules parenchymateuses sensibles aux changements de taille et de forme.

Les cellules du cortex pulvinulaire qui changent de taille et de forme sont appelées cellules motrices, parmi lesquelles les cellules motrices extenseurs et fléchisseurs. Normalement, le mouvement de ceux-ci dépend des changements de turgescence dus à l'entrée et / ou à la sortie de l'eau du protoplaste.

Voici une brève description des nastias dont les cas pourraient être considérés comme des exemples classiques.

Nictinastias ou «mouvements de sommeil» des plantes

Ils ont été initialement découverts dans Mimosa pudica et sont très communs dans les légumineuses. Ils ont à voir avec le mouvement «rythmique» des feuilles, qui se ferment la nuit et se dilatent complètement pendant la journée. Les plus étudiés ont été ceux d'Albizzia julibrissim, A. lophantha, Samanea saman, Robinia pseudoacacia et Phaseolus coccineus.

Le phénomène est bien connu chez les plantes et aurait des raisons d'adaptation: l'expansion des limbes pendant la journée permet de capter un maximum d'énergie lumineuse lors de l'exposition au soleil, tandis que la fermeture la nuit cherche à éviter les pertes caloriques. important.

Lorsque les feuilles sont dilatées, les pulvinules sont en position horizontale (diurnes) et lorsqu'elles sont fermées, elles ont une forme en «U» (nocturne), ou qui est liée à une augmentation de la turgescence des cellules extenseurs lors de l'ouverture, et une augmentation de turgescence dans les cellules fléchisseurs lors de la fermeture.

Description graphique du mouvement nictinastique (Charles Darwin, LL.D., FRS assisté de Francis Darwin, via Wikimedia Commons)

De tels changements de turgescence se produisent en raison du mouvement de l'eau qui dépend du mouvement intracellulaire d'ions tels que K + et Cl-, le malate et d'autres anions.

K + pénètre dans les cellules motrices par une augmentation de la charge négative sur la face interne de la membrane cytoplasmique, qui est obtenue grâce à l'action d'ATPases responsables de l'expulsion des protons du cytoplasme.

La perte de turgescence se produit en raison de l'inactivation de la pompe à protons, qui dépolarise la membrane et active les canaux potassiques, favorisant la sortie de cet ion vers l'apoplaste.

Ces mouvements dépendent de l'action de photorécepteurs composés de phytochromes, car des expériences ont montré qu'un rayonnement prolongé stimule l'ouverture des feuilles.

Le mouvement nictinastique a une certaine «rythmicité», puisque les plantes soumises à l'obscurité permanente présentent ces mouvements toutes les 24 heures, une sorte d '«horloge biologique» doit donc participer à la régulation des changements de turgescence des cellules motrices pulvinulaires.

Thigmonasties ou mouvements tactiles

L'une des réponses tigmonastiques les plus populaires dans la littérature est celle présentée par la plante carnivore Dionaea muscipula ou «Venus flytrap», où les insectes sont piégés dans ses feuilles articulées bilobées.

Lorsqu'un insecte grimpe vers la surface ventrale de la feuille et rencontre trois poils délicats qui déclenchent la réponse motrice, des signaux électriques intercellulaires sont générés et initie un allongement différentiel des cellules de chaque lobe de la feuille, entraînant la fermeture de la "Cheat" en moins d'une seconde.

Dinoaea muscipula, Venus flytrap (Venus flytrap) (Source: pixabay.com/)

Le carnivoire donne à D. muscipula suffisamment d'azote pour survivre, de sorte que ces plantes peuvent s'installer sans problème dans les sols pauvres en ce minéral. Il est important de noter que ce mouvement est très spécifique, ce qui signifie que les stimuli tels que les gouttes de pluie ou les vents forts ne déclenchent pas la fermeture des lobes.

Une autre plante carnivore, Drosera rotundifolia, possède des centaines de tentacules mucilagineux à la surface de ses feuilles modifiées, attirant l'attention de centaines de proies potentielles, qui se retrouvent piégées dans le mucilage des «tentacules».

Les tentacules sensoriels détectent la présence de la proie et les tentacules adjacents se penchent vers celui qui a été stimulé, formant un piège en forme de coupe qui emprisonne l'insecte à l'intérieur.

On pense qu'une croissance différentielle est contrôlée par des changements dans les niveaux d'auxine puisque l'ajout d'auxines exogènes déclenche la fermeture des feuilles, et en ajoutant des bloqueurs du transport de la même hormone, le mouvement est inhibé.

Mimosa pudica est également le protagoniste des mouvements tigmonastiques les mieux décrits. Le toucher de l'un de ses feuillets favorise la fermeture immédiate de ses feuilles composées.

On pense que cette réponse à des stimuli tactiles peut servir à effrayer d'éventuels prédateurs ou comme mécanisme de défense qui permet l'exposition de leurs épines défensives.

Le pliage des feuilles dépend des changements de turgescence. Les pulvinules dans ce cas perdent leur turgescence, plus précisément, les cellules fléchisseurs s'étirent en réponse à la perte de volume des cellules extenseurs.

Mimosa pudica ou la "plante sensible" (Source: pixabay.com/)

Le changement de volume se produit en raison d'une décharge de saccharose dans le phloème, qui force le transport osmotique de l'eau et le transport passif des ions potassium et chlore.

Un gradient électrochimique est également généré dans ce mouvement grâce à la participation de pompes à protons dans la membrane (ATPases). Les facteurs de croissance, le cytosquelette et les filaments d'actine, entre autres, sont impliqués.

Thermonasties

Il a été détaillé dans les fleurs et les tulipes de Crocus. Cela se produit en raison d'une croissance différentielle sur les côtés opposés des pétales qui réagissent au stimulus thermique et non en raison de changements de turgescence. La différence de réponse se produit puisque les deux côtés de l'organe ont une croissance optimale à des températures très différentes.

Fleurs de crocus (Source: pixabay.com/)

Au cours de ce mouvement, aucun changement significatif ne se produit dans les valeurs osmotiques, de pH ou de perméabilité des protoplastes. Des augmentations significatives du CO2 intracellulaire ont également été observées, ce qui semble être le facteur qui sensibilise les tissus aux changements de température.

Tulipes fermées (Source: pixabay.com/)

Ce mouvement est indépendant de l'intensité lumineuse et strictement dépendant de l'augmentation de température. La convention entre différents auteurs est que la variation thermique doit être comprise entre 0,2 ° C et 0,5 ° C pour observer un mouvement des fleurs. Une baisse de température de même ampleur provoque sa fermeture.

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