Un plant de tomate privé d'eau fait du bruit. Environ 35 fois par heure, il produit un claquement sec, quelque chose comme un grain de maïs qui éclate. Le même plant, correctement arrosé, se tait presque complètement : de l'ordre d'un clic par heure. Personne dans la pièce n'entend quoi que ce soit, parce que ces sons se situent autour de 20 à 100 kilohertz, bien au-dessus de la limite de l'oreille humaine.
Ces enregistrements ont été publiés en mars 2023 dans la revue Cell par une équipe de l'université de Tel-Aviv, autour de Lilach Hadany et Yossi Yovel. Des plants de tomate et de tabac ont été placés dans un caisson acoustique isolé, micros directionnels braqués sur eux, puis soumis à trois traitements : sécheresse, tige coupée, ou rien du tout. Les plantes assoiffées ont émis en moyenne 35,4 sons par heure pour la tomate et 11 pour le tabac. Les plantes coupées, respectivement 25,2 et 15,2. Les groupes témoins sont restés très en dessous.
Les chercheurs ont ensuite sorti le dispositif du laboratoire pour le tester en serre, dans un environnement bruyant, et un modèle d'apprentissage automatique est parvenu à distinguer une plante déshydratée d'une plante saine à partir du seul son. Autrement dit, ces clics ne sont pas un bruit parasite : ils renseignent sur l'état de la plante.
D'où vient ce bruit, puisqu'une plante n'a pas de cordes vocales
L'hypothèse la plus solide tient en un mot : la cavitation. Dans le xylème, ce réseau de conduits qui fait remonter l'eau des racines vers les feuilles, la colonne d'eau est sous tension. Quand la plante manque d'eau, cette tension augmente, des bulles d'air se forment et s'effondrent brutalement. Chaque effondrement produit une vibration. Ce phénomène était connu des physiologistes végétaux, mais on pensait ces vibrations confinées aux tissus de la plante. L'étude de 2023 a montré qu'elles voyagent dans l'air et restent détectables à trois à cinq mètres de distance.
Ce détail change tout le reste. Trois à cinq mètres, dans le monde d'un insecte, c'est une distance énorme. Et beaucoup d'insectes entendent précisément dans cette gamme de fréquences. Les auteurs de l'étude l'avaient noté en conclusion, sans pouvoir le démontrer. C'est devenu la question suivante.
L'expérience qui a consisté à rendre des papillons sourds
Les mêmes laboratoires, avec l'institut Volcani, ont donc travaillé sur la noctuelle méditerranéenne (Spodoptera littoralis), un des principaux ravageurs du plant de tomate. L'insecte possède des oreilles tympaniques, dont la sensibilité maximale se situe autour de 38 kHz, en plein dans le spectre des clics émis par les plantes. Leurs travaux ont été publiés dans la revue eLife, sous la conduite de Rya Seltzer et Guy Zer Eshel.
L'enjeu est vital pour la femelle : une fois les œufs déposés, les chenilles mangeront la plante sur laquelle elles éclosent. Pondre sur un plant desséché, c'est condamner sa descendance à un mauvais repas.
Nous avons choisi de nous concentrer sur les femelles, qui pondent généralement leurs œufs sur des plantes pour que les larves puissent s'en nourrir après l'éclosion. Nous partions du principe qu'elles cherchaient un site optimal, une plante saine capable de bien nourrir les larves.
Première expérience : deux boîtes, l'une silencieuse, l'autre diffusant par haut-parleur des enregistrements de plants de tomate déshydratés. Aucune plante réelle, donc ni couleur ni odeur pour influencer le choix. Les femelles ont nettement préféré la boîte sonore, probablement parce qu'un son signale une plante, même mal en point, plutôt qu'aucune plante du tout.
Deuxième expérience : deux plants de tomate sains, mais l'un équipé d'un haut-parleur diffusant les cliquetis d'une plante assoiffée. Cette fois, les femelles ont massivement pondu sur le plant silencieux. La préférence s'était inversée.
Restait le contrôle décisif. Les chercheurs ont neutralisé l'organe auditif des papillons. Chez les femelles devenues sourdes, toute préférence a disparu : elles ont réparti leurs œufs indifféremment. Le choix reposait bien sur l'audition, et sur rien d'autre.
Elles font la différence entre une plante et un congénère
Un doute subsistait. Les mâles de cette espèce émettent eux aussi des ultrasons, à des fréquences voisines, pendant la parade. Les femelles ne confondaient-elles pas simplement les deux ? Mise en présence d'une boîte contenant des mâles émetteurs et d'une boîte vide, elles ont pondu de façon égale des deux côtés. Elles distinguent le son d'une plante de celui d'un partenaire.
Les plantes produisent des sons et les insectes les écoutent vraiment. Ils les perçoivent, comprennent leur signification et ajustent leur comportement en conséquence.
C'est la première démonstration directe qu'un animal utilise l'émission sonore d'une plante pour prendre une décision. Les scientifiques savaient depuis longtemps que végétaux et insectes échangent des signaux chimiques, par les odeurs. Le canal acoustique, lui, n'avait jamais été établi.
Les chercheurs restent prudents sur la suite. Rien ne prouve que la plante « cherche » à émettre ces sons, ni qu'elle en tire un bénéfice : la cavitation reste avant tout un phénomène mécanique, et le fait qu'un insecte l'exploite ne signifie pas qu'elle ait évolué pour cela. Reste la piste agricole, la plus concrète : si un micro peut détecter qu'une parcelle a soif plusieurs jours avant que les feuilles ne se fanent, l'irrigation de précision y gagne un capteur inattendu.
Ce genre de découverte fait tomber une intuition qu'on n'avait jamais pensé à interroger, un peu comme ces oiseaux qui restent dix mois en vol sans jamais toucher terre. Un champ de tomates au mois d'août n'est pas un endroit silencieux. Il l'est seulement pour nous.
Source : cell.com / Timesofisrael
