SISMONASTIE: CARACTÉRISTIQUES, MÉCANISME D'ACTION ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

La sismonastie, également appelée sismonastisme, est une nastie ou mouvement involontaire provoqué par une action mécanique comme un coup ou une secousse. C'est le mouvement qui est perçu dans le perchoir (mimosa pudica), qui ferme ses feuilles immédiatement après avoir été touché.

De cette manière, le frottement ou le toucher se propage à travers la plante générant la fermeture de plusieurs feuillets. En fait, la plante perçoit le mouvement comme une menace, car la sismonastie est considérée comme un mécanisme de défense.

Sismonastia dans Mimosa pudica. Source: pixabay.com

Les nastias sont des mouvements transitoires dans une plante en réponse à un stimulus externe et précis. Ils sont basés sur des mécanismes de croissance ou des changements de turgescence de groupes de cellules qui augmentent leur teneur en eau.

Le pétiole des feuilles de certains mimosas de la famille des Fabacées a une base épaissie appelée pulvínulo. Par variation de turgescence, cette structure permet le mouvement des feuilles induit par des agents extérieurs; dans ce cas, une secousse.

L'espèce Dionaea muscipula (Venus flytrap) ferme ses feuilles mucilagineuses au contact d'un insecte, qu'elle utilise pour sa nutrition. Chez d'autres espèces, la sismonastie se produit dans les fleurs, causée par les mouvements d'anthères et favorisant la pollinisation.

Mécanisme d'action

Parmi les plantes nystastiques, le mimosa pudica est un exemple typique de ce phénomène produit par des mouvements sismiques rapides, en particulier ceux provoqués par des stimuli mécaniques, électriques, chimiques, des variations de température, des blessures ou une forte intensité lumineuse.

Cet événement peut survenir en raison d'événements naturels tels que des vents violents, des gouttes de pluie ou l'intervention d'insectes et d'animaux. Le mouvement est une réponse rapide, en 1 à 2 secondes, et revient à la position de départ après 8 à 15 minutes.

Conductivité électrique

Le mécanisme d'action se produit en raison de la conductivité électrique qui transmet le stimulus au pulvulus, à la base du pétiole. La perte de turgescence des cellules motrices abaxiales du pulvulus entraîne une modification de la disposition du pétiole.

Après quelques minutes, les cellules retrouvent leur turgescence initiale et les pétioles reprennent leur disposition d'origine. Dans le cas de stimuli très forts, l'onde est émise dans toute la plante, ce qui provoque la fermeture totale des folioles.

Dans certaines situations où le stimulus se produit en continu, la plante s'adapte et maintient les folioles étendues. Grâce à ce mécanisme d'adaptation, la plante évite la fermeture des tracts provoquée par le vent ou la pluie.

Signal chimique

L'explication du mécanisme de réception et de rayonnement du stimulus se fait au moyen d'un signal chimique. Les substances appelées turgoporines - des dérivés glycosylés de l'acide gallique, isolés des espèces Mimosa sp - agissent comme un neurotransmetteur.

De la même manière, la concentration en ions calcium et potassium favorise la sortie de l'eau des cellules. Une concentration plus élevée d'ions entraîne le transfert d'eau vers les espaces intercellulaires, provoquant la fermeture ou la contraction des feuillets.

Exemples

Mimosa (m

Le mimosa pudica est une plante arbustive appartenant à la famille des Fabacées, originaire des tropiques américaines. Elle est caractérisée par des mouvements sismonastiques provoqués par la réaction au toucher comme mécanisme de défense contre les prédateurs.

Cette plante a des noms différents. Les plus courants sont les mimosa sensibles, les nometoques, les moriviví, les dormilona, ​​les dormidera ou encore le pavot. Il a des feuilles composées bipennées, constituées de 15 à 25 paires de pennes en position linéaire et en angle obtus.

Mimosa (Mimosa pudica) Source: pixabay.com

Les petites fleurs aux teintes rosées ont une tête pédiculée de 2 à 3 cm de diamètre. C'est une plante vivace à racine pivotante avec de nombreuses racines secondaires et une zone foliaire qui atteint 80 ou 100 cm de hauteur.

Les mouvements des feuilles composées de diverses folioles sont particuliers, qui se rétractent et se referment au moindre coup. En fait, les tiges plus petites sont pliées par le poids des folioles comme un mécanisme généré à la base du pédicelle.

En se retirant, la plante révèle une apparence faible et flétrie comme mécanisme de défense contre les attaques des prédateurs. De même, il s'agit d'un mécanisme de rétention d'humidité par temps chaud ou d'une protection contre les vents forts.

Osmose

Ce processus est stimulé par osmose. La présence d'ions K ⁺ fait perdre de l'eau aux cellules par pression osmotique, provoquant une turgescence. Les feuillets s'ouvrent ou se ferment en fonction des cellules fléchisseurs ou extenseurs où se produit ladite turgescence.

En revanche, les folioles de mimosa restent pliées pendant la nuit, un phénomène connu sous le nom de nictinastie. Ceci est un exemple des processus physiologiques de la plante, régulés par l'incidence du rayonnement solaire.

Dionaea muscipula

Le piège à mouches de Vénus est une plante carnivore de la famille des Droseraceae capable de piéger les insectes vivants avec ses feuilles. Ses tiges très courtes - à peine entre 4 et 8 cm de long - soutiennent les feuilles plus longues et plus robustes qui forment un piège.

Chaque plante a une colonie de 4 à 8 feuilles qui se développent à partir du rhizome souterrain. Les feuilles spécialisées présentent deux régions différenciées; la zone du pétiole est aplatie et en forme de cœur là où se produit le processus photosynthétique.

Dionaea muscipula (Vénus flytrap) Source: pixabay.com

La vraie feuille est constituée de deux lobes attachés à une veine centrale, formant une sorte de piège. La surface interne de chaque lobe contient trois trichomes avec des pigments anthocyaniques et des poils ou des cils sur les bords.

Le mécanisme de fermeture est activé lorsque la proie entre en contact avec les trichomes sensoriels situés dans le faisceau de chaque lobe. De plus, chaque lobe présente des bords festonnés par des structures imbriquées en forme de cils qui empêchent les proies de s'échapper.

Comment actif?

L'explication du mécanisme par lequel le piège se ferme rapidement comprend une interaction continue de turgescence et d'élasticité.

La plante perçoit la proie à travers les trichomes sensoriels situés sur la surface interne des feuilles. Au premier contact, une variation du potentiel électrique des cellules est créée, similaire aux réactions qui se produisent dans les neurones; de cette manière, le mouvement sismonastique est activé, mais il n'est fermé que si l'insecte reste en mouvement.

Le double contact de la proie sur les fibres sensorielles est un système de sécurité qui empêche la dépense d'énergie; de cette manière, la plante garantit que la proie est vivante et lui fournit de la nourriture.

Références

1. Diaz Pedroche Elena (2015) Le processus de relation entre les plantes. Département de biologie-géologie. 12 p.
2. Dionaea muscipula (2019). Wikipedia, l'encyclopédie libre. Récupéré sur: wikipedia.org
3. Mimosa pudica (2018) Wikipédia, l'encyclopédie gratuite. Récupéré sur: wikipedia.org
4. Sismonastia (2016) Wikipédia, un livre d'encyclopédie. Récupéré sur: wikipedia.org
5. Sotelo, Ailin A. (2015) Le mouvement des plantes: tropisme et nastias. Physiologie végétale - FaCENA -UNNE. 11 p.