Olivier Husson 2016 - 2/10

De Triple Performance
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Dans cette conférence, Olivier Husson propose une lecture originale du fonctionnement des plantes et des sols à partir de la bioélectronique de Vincent. Il explique que trois paramètres sont essentiels pour comprendre la santé des plantes : le pH, le potentiel redox et la conductivité électrique. La plante doit en permanence maintenir un équilibre interne stable, malgré les variations du sol et les stress abiotiques ou biotiques, qui se traduisent en signaux redox. L’exposé montre que ces signaux redox régulent une grande partie du fonctionnement végétal : photosynthèse, respiration, absorption des nutriments, développement racinaire, floraison, dormance, expression des gènes ou encore interactions avec les pathogènes. Olivier Husson décrit aussi la rhizosphère comme une zone de régulation active, où la plante modifie son environnement grâce à ses racines et aux micro-organismes. Cette approche relie physiologie végétale, microbiologie et agronomie, et ouvre une nouvelle grille de lecture pour mieux comprendre la fertilité des sols et la santé des cultures.

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Résumé
Dans cette conférence, Olivier Husson propose une lecture originale du fonctionnement des plantes et des sols à partir de la bioélectronique de Vincent. Il explique que trois paramètres sont essentiels pour comprendre la santé des plantes : le pH, le potentiel redox et la conductivité électrique. La plante doit en permanence maintenir un équilibre interne stable, malgré les variations du sol et les stress abiotiques ou biotiques, qui se traduisent en signaux redox. L’exposé montre que ces signaux redox régulent une grande partie du fonctionnement végétal : photosynthèse, respiration, absorption des nutriments, développement racinaire, floraison, dormance, expression des gènes ou encore interactions avec les pathogènes. Olivier Husson décrit aussi la rhizosphère comme une zone de régulation active, où la plante modifie son environnement grâce à ses racines et aux micro-organismes. Cette approche relie physiologie végétale, microbiologie et agronomie, et ouvre une nouvelle grille de lecture pour mieux comprendre la fertilité des sols et la santé des cultures.

- Comment ça marche ? "La vie est un petit courant électrique entretenu par le soleil"

- Rôle du redox dans le fonctionnement des plantes et des microorganismes


Introduction

Olivier Husson ouvre cette partie avec une référence générationnelle aux Shadoks, puis à Columbo : dans Columbo, on connaît le meurtrier dès le début, et tout l’intérêt est ensuite de comprendre comment tout s’enchaîne. C’est, dit-il, l’esprit de ce qu’il va présenter : il donne d’abord une forme de résumé final, puis il revient en arrière pour expliquer les mécanismes, notamment au sujet des sols, des plantes et des relations entre eux.

Le fil conducteur de l’exposé est celui d’un courant électrique entretenu par le soleil. À partir de là, il revient sur les bases de la bioélectronique de Vincent, pour les appliquer aux plantes et aux sols.

Les bases de la bioélectronique

La bioélectronique de Vincent a été développée dans les années 1950-1960, sur la base de travaux plus anciens. Claude Vincent, qui était hydraulicien, l’a développée pour la santé humaine. Olivier Husson rappelle que cette approche n’a pas forcément été bien accueillie, ni dans le domaine médical, ni dans le domaine agricole.

L’idée centrale est qu’il existe trois paramètres bioélectroniques fondamentaux pour expliquer la santé, à travers la notion de terrain biologique :

  • le pH ;
  • le redox ;
  • la résistivité.

En agriculture, on parle plus volontiers de conductivité électrique, qui est l’inverse de la résistivité. Il ne faut donc pas se bloquer sur cette différence de vocabulaire.

À partir de ces paramètres, on peut aussi calculer des paramètres dérivés, comme le rH2, ou d’autres puissances et indicateurs.

La cellule vivante et le maintien de l’homéostasie

Une plante, ou plus précisément une cellule vivante, fonctionne à un niveau de pH et de redox donné. Ce niveau correspond à son fonctionnement énergétique, en particulier au niveau des mitochondries. La cellule n’a pas le choix : elle doit maintenir ce niveau. C’est ce qu’on appelle l’homéostasie.

Or, la plante vit dans un sol dont le pH et le redox fluctuent. Le pH peut varier, le redox aussi, et parfois fortement. De plus, tous les stress abiotiques (température, lumière, etc.) et biotiques se traduisent dans la plante par des signaux redox. Les carences aussi se transforment en signaux redox.

La plante doit donc assurer une régulation permanente.

La compartimentation dans la plante

Pour maintenir cet équilibre, la plante compartimente. Selon ce que doivent faire les organites, les niveaux redox ne sont pas les mêmes :

  • le chloroplaste, qui réalise des réactions très réductrices, est à un niveau très réduit ;
  • le noyau se maintient à un niveau un peu plus élevé ;
  • la mitochondrie a un autre niveau ;
  • la vacuole est plus oxydée.

À l’intérieur de ces compartiments, il existe des tampons chimiques qui permettent de maintenir l’équilibre à court terme. Ce sont des molécules capables de donner ou de prendre un électron ou un proton.

Quand cela ne suffit plus, la plante active la transcription de gènes, c’est-à-dire qu’elle produit des protéines qui vont permettre une régulation plus profonde.

Un point essentiel souligné par Olivier Husson est que la plante place les terminaux d’oxydation, c’est-à-dire les produits les plus oxydés, dans les parois. Cela lui permet de maintenir la cellule à un bon niveau redox. Mais cela a aussi une conséquence importante : ce sont sur ces terminaux d’oxydation que les champignons peuvent venir respirer et se développer. S’ils ne sont pas présents, les champignons ne se développent pas.

Une régulation qui concerne aussi la température

Olivier Husson précise qu’il a ajouté une diapositive par rapport à une présentation précédente parce qu’il a réalisé qu’il existe aussi une régulation thermique liée à ces mécanismes.

Il ne s’agit pas d’une régulation comparable à celle d’un animal, mais d’une régulation du fonctionnement. Une tomate exposée en plein soleil sur son plant n’a pas la même température qu’une tomate placée à côté dans un autre contexte. Il existe donc une forme de régulation.

Mais l’essentiel de cette régulation se joue au niveau de la rhizosphère. La plante prend des produits de la photosynthèse, les fait descendre jusqu’aux racines, et maintient à ce niveau un état redox favorable. Elle le fait directement, mais aussi via la microflore : elle active des micro-organismes qui vont abaisser le redox du sol lorsqu’il est trop élevé.

En retour, le pH du sol détermine les différentes populations de micro-organismes qui peuvent se développer. Il y a donc une régulation réciproque.

La rhizosphère comme zone centrale de régulation

Olivier Husson insiste sur le fait que la rhizosphère est au cœur du fonctionnement de la plante. Tous les éléments nutritifs ont une solubilité déterminée par le pH et le redox du sol, et donc de la rhizosphère.

La plante agit au voisinage immédiat de ses racines pour solubiliser les éléments dont elle manque. À plus long terme, la matière organique qui revient au sol influence elle aussi le pH et le redox.

Inversement, le niveau redox et le pH du sol influencent le devenir de la matière organique. Dans un sol très oxydé, la matière organique se minéralise très vite. La matière organique joue aussi un rôle de tampon vis-à-vis des fluctuations du redox du sol.

Il y a donc des boucles de rétroaction permanentes.

Une vision du système sol-plante comme système électrique

Olivier Husson propose ensuite une analogie électrique.

La plante peut être vue comme un panneau solaire :

  • les feuilles font la photosynthèse : elles captent l’énergie ;
  • le sol joue le rôle d’une batterie ;
  • le niveau redox du sol correspond au niveau de charge de cette batterie ;
  • une partie du courant passe directement pour alimenter la production, c’est-à-dire la formation des grains ou de la biomasse.

Dans cette analogie :

  • vers 400 millivolts, la batterie est à peu près chargée comme il faut ;
  • vers 600 millivolts, elle est plutôt vide ;
  • lorsqu’on descend trop bas, on surcharge la batterie, mais on ne peut plus l’utiliser correctement parce qu’il n’y a plus d’oxygène pour faire fonctionner les processus ;
  • on peut alors entrer en court-circuit.

Dans ce cas extrême, dit-il, on fait du pétrole : la matière organique n’évolue plus, on forme de la tourbe ou du pétrole selon les conditions de pH.

La conductivité électrique du sol est également un paramètre important, puisqu’elle est l’inverse de la résistance. Si la résistance est trop forte, le courant passe mal : on n’allume pas la lampe, autrement dit la plante ne pousse pas. Si la résistance est trop faible, on provoque un court-circuit : la batterie se vide très vite.

Il ajoute qu’on peut même aller jusqu’à inverser la polarité du sol, notamment par le labour, ce qu’il qualifie de phénomène violent.

Des analogies déjà utilisées en production animale et aquacole

Olivier Husson rappelle que cette manière de raisonner en termes électriques n’est pas une aberration, puisqu’elle existe déjà dans d’autres domaines.

En production animale, il existe des publications, y compris à l’INRA, sur les résistances électriques des animaux. Il donne plusieurs exemples :

  • les volailles présentent une forte résistance ;
  • les vaches présentent une résistance beaucoup plus faible.

Chez la vache, s’il y a plus de 2 millivolts entre l’abreuvoir et les pattes, elle boit moins. Au-delà de 6 millivolts, elle ne boit plus. Si l’on a 10 millivolts entre les deux pattes droites, le rythme cardiaque augmente de 25 %. En élevage, ces effets peuvent donc jouer rapidement.

En aquaculture, il explique que son frère travaille avec un logiciel appelé Vortex, utilisé pour piloter poissons, coquillages et crevettes grâce à la bioélectronique, en eau douce comme en eau de mer, dans des contextes très variés allant du cercle polaire à Ryad, en passant par Madagascar et la Nouvelle-Calédonie. D’après lui, cela fonctionne très bien et permet d’augmenter les productions tout en réduisant les maladies.

Ainsi, vouloir raisonner de cette manière pour les plantes n’a rien d’absurde.

Un modèle conceptuel qui n’entre pas en contradiction avec les savoirs établis

Olivier Husson précise que son modèle est conceptuel, mais qu’il s’appuie sur un très grand nombre de connaissances issues de disciplines différentes. Il évoque plusieurs milliers de références.

L’intérêt, selon lui, est que ce modèle ne contredit pas les savoirs scientifiques reconnus. Il n’est pas en opposition avec ce qui est déjà accepté, mais propose un nouvel angle d’observation. Il compare cela au fait de regarder une situation depuis l’autre côté du parking : on voit autrement, et on comprend mieux ce qui se passe.

Cette perspective permet de proposer des explications et de formuler des hypothèses sur de nombreux processus observés mais encore mal compris.

Pourquoi commencer par les plantes

Pour entrer dans le détail, Olivier Husson propose de commencer par les plantes, car c’est le centre de l’intérêt agronomique. Les sols et les maladies seront abordés ensuite.

Il veut d’abord montrer ce qu’on trouve dans la littérature scientifique récente, en particulier en physiologie végétale, où les résultats se multiplient, puis revenir à la manière dont une plante fonctionne réellement dans un sol.

La chimie du vivant repose d’abord sur l’oxydoréduction

Selon Olivier Husson, la chimie des organismes vivants repose encore plus sur les réactions d’oxydoréduction que sur les réactions acide-base.

Il s’agit fondamentalement de transferts d’électrons, donc de transferts d’énergie. Les transferts de protons ont longtemps été beaucoup étudiés, mais les électrons apparaissent comme centraux.

Il souligne un point frappant : les six éléments qui constituent l’essentiel de la matière vivante sont l’hydrogène, l’oxygène, le carbone, l’azote, le phosphore et le soufre. Or ces éléments sont précisément ceux qui présentent les plus grands écarts redox entre leurs formes oxydées et réduites.

Par exemple, entre la forme réduite et la forme oxydée :

  • pour le carbone, de CH4 à CO2, il y a 8 électrons échangés ;
  • pour l’azote, de NH4+ à NO3-, il y a aussi 8 électrons ;
  • de même pour le phosphore et le soufre.

Pour lui, ce n’est pas un hasard si la vie tourne autour de cette chimie redox.

Réduction, respiration et métabolisme

La réduction correspond à une accumulation d’énergie : elle augmente le potentiel chimique des molécules.

À l’inverse, l’oxydation des composés réduits correspond à la respiration : elle libère de l’énergie, utilisée ensuite pour le métabolisme.

La photosynthèse est une réduction primaire. De même, toutes les synthèses majeures, comme la protéosynthèse, la liposynthèse ou encore la fixation biologique de l’azote, sont des réductions. Elles accumulent progressivement de l’énergie.

Les grandes voies métaboliques, comme la photosynthèse ou le cycle de Krebs, reposent sur des gradients et des flux d’électrons et de protons.

De la nocivité de la suroxydation à la découverte des signaux redox

Pendant longtemps, en physiologie, on a surtout su qu’une suroxydation était nocive. Elle détruit les mitochondries, les membranes cellulaires, et plus largement les cellules elles-mêmes.

Jusqu’aux années 2000 environ, l’idée dominante était donc qu’il fallait surtout éviter la suroxydation.

Mais depuis les années 2000, et plus encore depuis moins d’une dizaine d’années au moment de la conférence, on s’aperçoit que les signaux redox sont en réalité fondamentaux dans le fonctionnement des plantes.

Autrement dit, il ne s’agit pas seulement d’éviter l’excès d’oxydation : il faut reconnaître que des variations redox fines gouvernent une grande partie de la physiologie végétale.

Tout ou presque est régulé par des signaux redox

Olivier Husson énumère un grand nombre de fonctions régulées par les signaux redox :

  • la régulation des enzymes ;
  • les pompes à protons ;
  • les canaux ioniques ;
  • l’absorption des éléments nutritifs ;
  • les régulateurs de croissance ;
  • la mort cellulaire programmée ;
  • l’ouverture des stomates ;
  • la perception de l’environnement.

La température, l’intensité lumineuse, la sécheresse et les autres stress abiotiques sont transformés en signaux redox dans la plante.

Il va plus loin en expliquant que les cycles phénologiques eux-mêmes sont régulés par ces signaux :

  • levée de dormance ;
  • germination ;
  • développement racinaire ;
  • développement reproductif ;
  • floraison ;
  • sénescence des feuilles ;
  • réponse à la photopériode ;
  • rythmes circadiens.

Pour lui, cela signifie que le redox régule la plante entièrement : son fonctionnement et ses cycles.

Les signaux redox interviennent aussi à l’échelle génétique

Cette régulation va jusqu’aux processus fondamentaux liés à l’expression génétique :

  • interactions protéines-ADN ;
  • transcription de l’ARN ;
  • formation de l’ADN ;
  • stabilité du génome.

Olivier Husson souligne que si le noyau devient trop oxydé, on perd l’ADN.

Il résume la situation en disant qu’en physiologie végétale, on en est désormais à chercher ce qui n’est pas régulé par des signaux redox.

Les interactions avec les pathogènes, les parasites et les insectes

Les signaux redox jouent aussi un rôle majeur dans les interactions avec les pathogènes.

La résistance aux pathogènes, le biocontrôle, les réactions de défense sont liés à des mécanismes redox. En schématisant :

  • les oxydants correspondent aux armes d’attaque ;
  • les réducteurs, notamment les antioxydants, correspondent aux armes de défense.

Il donne l’exemple des plantes parasites comme les Striga et les Orobanche : la perception de la plante hôte et le déclenchement de la germination reposent sur des mécanismes redox. Les molécules qui déclenchent cette germination se situent dans une gamme redox étroite.

De même, les interactions entre plantes et insectes herbivores sont elles aussi largement régulées par des signaux redox.

Les tampons chimiques et les limites de la régulation

Le fonctionnement cellulaire repose sur un réseau très complexe de tampons chimiques redox. Ceux-ci assurent les réponses rapides à court terme.

Olivier Husson cite parmi les molécules importantes les hydroquinones, capables de prendre ou de donner des électrons et des protons, et donc de stabiliser le milieu.

Mais si la capacité tampon est dépassée, la plante doit former des protéines de régulation. Et si l’impact est trop rapide ou trop fort, elle ne parvient plus à contrôler son état redox, ce qui peut conduire jusqu’à la mort.

Il insiste sur le fait qu’il ne s’agit pas d’un contrôle approximatif : soit la plante parvient à maintenir son niveau, soit elle n’y parvient plus. Plus le milieu s’éloigne de son optimum, plus le maintien coûte de l’énergie, jusqu’au moment où cela devient impossible.

Compartimentation redox et rôle particulier des micro-organismes

Dans la plante, les différents compartiments présentent donc des niveaux redox différents :

  • mitochondries ;
  • noyau ;
  • cytoplasme ;
  • réticulum ;
  • chloroplastes ;
  • espace extracellulaire et parois.

Olivier Husson compare ensuite ce fonctionnement à celui des micro-organismes. Ceux-ci, étant trop petits pour réguler fortement leur milieu interne, régulent surtout leur environnement collectif, par les populations, les biofilms et les communautés.

Cela explique leur grande capacité à tirer le milieu vers un niveau qui leur est favorable.

Il rapproche cela aussi de phénomènes comme la corrosion, où l’on suit des gradients redox. En écologie microbienne et en biotechnologie, dit-il, suivre les électrons est un principe fondamental pour comprendre ce qui va se passer avec les micro-organismes.

La plante régule aussi son milieu externe

Les plantes ne régulent pas seulement leur milieu interne : elles régulent également leur milieu externe, c’est-à-dire la rhizosphère.

Les racines relâchent différentes substances pour maintenir un niveau favorable autour d’elles.

Olivier Husson fait un parallèle avec les animaux : si l’on y réfléchit bien, une racine est une sorte de tube digestif. Le tube digestif correspond lui aussi à un milieu externe au sens biologique, même s’il est contenu dans l’organisme.

Ainsi, la plante compartimente et régule :

  • l’intracellulaire ;
  • l’intercellulaire ;
  • le milieu extérieur immédiat.

Et elle le fait à court terme, à moyen terme, via les gènes et via la rhizosphère.

Les plantes évitent les pH et redox extrêmes

Les plantes se comportent comme si elles évitaient les pH et les redox extrêmes.

Au niveau de la rhizosphère, elles peuvent remonter le pH de deux unités lorsqu’il est trop acide. Dans les milieux basiques, elles le ramènent aussi vers des valeurs plus neutres. Dans tous les cas, elles tendent à ramener le pH vers le neutre ou légèrement acide.

Pour le redox, Olivier Husson donne l’exemple du riz, très intéressant parce qu’il est capable de grands écarts. Dans un milieu très réduit, le riz peut remonter le redox juste au voisinage de la racine. Plus le milieu est modérément réduit, plus cette zone d’influence s’étend. Dans certaines conditions, il parvient à remonter le redox jusqu’autour de 400 millivolts, qui correspond à un équilibre souvent observé.

À l’inverse, dans des conditions trop oxydées, certaines plantes comme la féverole ramènent le redox plus bas, autour de 380 millivolts.

D’autres études montrent directement la chute du redox lorsque la racine arrive au niveau d’une électrode placée dans le sol : c’est bien la racine qui modifie l’état redox local.

Le rôle des exsudats et de la microflore

Les exsudats racinaires ont des effets directs sur le pH de la rhizosphère, du fait de leurs caractéristiques chimiques propres.

Mais leur effet majeur passe par l’activation d’une microflore spécifique.

Par exemple, une plante carencée en manganèse relâche des substances qui stimulent des bactéries capables de solubiliser le manganèse. Olivier Husson rappelle que le même type de mécanisme existe pour le phosphore.

Il y a donc un dialogue entre plantes et micro-organismes qui permet à la plante de rendre disponibles des éléments nutritifs via une modification locale du pH et du redox.

Globalement, les micro-organismes abaissent le redox en consommant l’oxygène et la matière organique. Pour le pH, ils tendent aussi souvent à le faire baisser, même si les effets peuvent être plus complexes selon les sols.

Le pH des tissus végétaux dépend de l’espèce plus que du sol

Olivier Husson mentionne des travaux montrant que le pH des feuilles ne dépend pas du pH du sol, mais essentiellement de l’espèce.

Dans ces expériences, des plantes ont été cultivées sur des sols de pH très différents, de 3,7 à 6,4. Les différentes espèces maintiennent leur pH foliaire tant qu’elles restent vivantes. Certaines finissent par mourir dans les sols les plus acides, mais tant qu’elles survivent, elles maintiennent leur niveau.

Cela confirme l’idée d’une régulation stricte : ce n’est pas plus ou moins régulé, c’est maintenu tant que possible, puis décès.

Il évoque aussi le cas du rumex, notamment une espèce qui accumule de l’acide oxalique dans ses parois. Cela fait écho à l’idée selon laquelle certaines plantes stockent dans les parois des produits fortement oxydés ou acides.

Il note toutefois que les méthodes utilisées dans ces travaux, fondées par exemple sur la centrifugation des tissus, doivent être discutées, et surtout que ces études n’analysaient pas le redox en parallèle du pH.

Vers l’idée d’un niveau redox propre à chaque plante

Même si la littérature n’apporte pas encore directement toutes les réponses, Olivier Husson propose de raisonner pour le redox comme on le fait pour le pH.

Si chaque espèce maintient un niveau de pH particulier, on peut penser qu’elle doit aussi maintenir un niveau redox particulier. Et si tel est le cas, alors l’adaptation d’une plante à un milieu donné dépend de sa capacité à maintenir à la fois son pH interne et son niveau redox.

Le coût énergétique de la régulation

La régulation a un coût. Pour maintenir son environnement racinaire à un niveau favorable, la plante relâche des produits issus de la photosynthèse.

Olivier Husson rappelle que, dans la littérature, les exsudats racinaires représentent entre 5 % et 80 % de la production photosynthétique.

Cette variabilité pose selon lui une question fondamentale : pourquoi une telle différence ?

Dans son cadre d’interprétation, cela signifie qu’une plante très éloignée de son milieu optimal doit dépenser énormément d’énergie pour corriger son environnement. Elle peut aller jusqu’à relâcher 80 % de ce qu’elle produit. À l’inverse, une plante proche de son optimum n’a besoin de relâcher que très peu.

La médiane des publications se situerait autour de 20 à 30 %. Cela conduit aussi à se demander pourquoi l’évolution aurait conservé un système dans lequel les plantes relâchent autant de carbone vers les micro-organismes. Sa réponse est simple : la plante n’a pas le choix, car c’est son moyen de maintenir le niveau qui lui est nécessaire.

À long terme, les plantes modifient aussi le sol

À court terme, la plante régule la rhizosphère par ses exsudats et la stimulation des micro-organismes.

À long terme, elle agit aussi par la production de biomasse, les apports de matière organique, les processus d’humification, et plus largement par tout ce qui revient au sol.

Cela modifie progressivement le pH et le redox du sol lui-même. C’est là qu’intervient notamment la question des rotations culturales.

L’augmentation de la biomasse et les retours réguliers au sol jouent sur l’évolution du milieu.

Tous les organismes n’ont pas la même capacité à maintenir leur niveau

Olivier Husson souligne que chaque organisme vivant se développe dans une gamme de pH et de redox spécifique.

Certains sont très ubiquistes : ils peuvent se maintenir dans des milieux très différents. D’autres ne supportent qu’une gamme étroite.

Chez les micro-organismes, il note par exemple que :

  • les bactéries autotrophes ont une gamme assez large ;
  • les bactéries anaérobies ont une gamme plus réduite ;
  • certaines bactéries vertes ont une gamme très spécifique ;
  • les bactéries sulfatoréductrices et dénitrifiantes ont aussi leurs plages propres ;
  • les algues couvrent une gamme assez large.

Globalement, les bactéries sont plus abondantes dans des conditions à redox plus bas, tandis que les champignons préfèrent des conditions légèrement plus oxydées.

Mais il précise qu’un sol ne doit surtout pas être homogène, avec partout exactement 400 millivolts et un pH parfait. Il faut des gradients. Sans gradients, il n’y a plus de flux d’énergie, et plus rien ne fonctionne. C’est ce qui donne toute son importance à la structure du sol.

Les communautés microbiennes sont très largement déterminées par le pH et le redox

Les communautés bactériennes sont très fortement déterminées par les fluctuations de pH et de redox. Lorsque ces paramètres changent, les communautés changent elles aussi.

La diversité microbienne dépend donc largement de la capacité des organismes à s’acclimater ou à éviter certains milieux.

Du côté des plantes cultivées, elles poussent le plus souvent dans une gamme de pH allant de légèrement acide à neutre, parfois jusqu’à des valeurs plus extrêmes, mais rarement au-delà de certaines limites. Au niveau redox, elles se maintiennent globalement entre 300 et 700 millivolts, selon leur capacité à agir sur la rhizosphère.

En dessous d’environ 350 millivolts, on entre dans une zone d’asphyxie pour beaucoup d’espèces :

  • la photosynthèse baisse ;
  • l’activité enzymatique baisse ;
  • le transport des produits de la photosynthèse baisse ;
  • le fonctionnement général décroche.

Les plantes adaptées aux milieux réduits

Certaines espèces sont adaptées aux milieux très réduits parce qu’elles savent transporter l’oxygène jusqu’aux racines et réoxyder localement leur environnement.

C’est le cas :

  • des plantes de marais ;
  • du riz ;
  • de certains sorghos.

En revanche, le maïs n’y arrive pas du tout. Dès que le milieu devient trop réduit, il décroche rapidement : il n’y a plus suffisamment d’oxygène pour brûler les sucres.

Dans ces situations, la mort cellulaire programmée intervient aussi. Certaines plantes détruisent certaines cellules pour former de l’aérenchyme, c’est-à-dire des tissus permettant le transport de l’oxygène depuis les feuilles et les tiges vers les racines. Mais seules certaines espèces en sont capables.

L’état nutritionnel modifie le statut redox de la plante

L’état nutritionnel influence lui aussi fortement le statut redox.

Olivier Husson donne plusieurs exemples :

  • une carence en azote fait baisser le taux d’acide ascorbique ;
  • une carence en soufre fait baisser les teneurs en glutathion et en acide ascorbique.

Or l’acide ascorbique (vitamine C) et le glutathion sont deux grands régulateurs du redox en physiologie.

On comprend donc que les carences limitent la capacité de la plante à contrôler son état redox.

Cela a aussi des conséquences sur l’absorption elle-même des éléments minéraux. Le statut redox des mitochondries, par exemple, détermine l’absorption des nitrates par la plante.

Le potentiel membranaire et l’absorption des éléments

Un autre paramètre important pour l’absorption des éléments nutritifs est la différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur de la racine, c’est-à-dire le potentiel membranaire.

Le transport ne dépend pas seulement des concentrations relatives de part et d’autre de la membrane, mais aussi de cette différence de potentiel, qui fournit la force nécessaire pour absorber certains ions contre leur gradient.

Or ce potentiel membranaire peut être modifié par différents paramètres du sol ou de la plante elle-même.

Une coévolution entre plantes, sols et micro-organismes

Olivier Husson en vient alors à l’idée d’une coévolution entre les plantes, les sols et les micro-organismes.

Sur une roche nue, on peut imaginer qu’apparaissent d’abord des algues, qui permettent à certains micro-organismes de se développer. Ceux-ci commencent à attaquer la roche et à produire un peu de matière organique. Cela rend possible l’installation de plantes rustiques, qui à leur tour mobilisent d’autres types de microflore. Le système évolue alors progressivement.

Sur le long terme, on peut ainsi voir un mécanisme de régulation et de coévolution du milieu.

Conclusion de cette séquence

Dans cette partie, Olivier Husson montre donc, en s’appuyant sur la littérature et sur un raisonnement bioélectronique, que :

  • la plante doit maintenir un état interne précis de pH et de redox ;
  • le sol, au contraire, fluctue ;
  • la plante régule sa rhizosphère pour recréer localement un milieu favorable ;
  • cette régulation mobilise les exsudats racinaires, les micro-organismes et les flux d’énergie issus de la photosynthèse ;
  • les signaux redox interviennent dans pratiquement tous les aspects du fonctionnement végétal, des enzymes jusqu’à l’expression des gènes, en passant par la nutrition, la croissance, les défenses et les cycles de développement ;
  • le sol et la plante forment donc un système dynamique, avec des boucles de rétroaction permanentes.

Il conclut cette transition avec une autre citation des Shadoks : Quand on ne sait pas où on va, il faut y aller le plus vite possible, avant d’annoncer qu’il va maintenant poursuivre le raisonnement.