Dionaea muscipula, plus connue sous le nom de Venus Flytrap, est une plante carnivore qui piège ses proies grâce à des feuilles modifiées. Le mécanisme d'action comprend le mouvement rapide de la feuille lorsque la petite proie entre en contact avec elle. Elle se referme immédiatement pour un processus de digestion ultérieur. La feuille de la Venus flytrap est constituée de poils sensibles au toucher ou de poils déclencheurs qui aident à signaler le piégeage par un potentiel d'action activé par le sodium.

plusieurs petits Venus Flytrap dans des pots
Source de l'image : Unsplash par Dmitry Makarov.

Le potentiel d'action est un moyen de signalisation cellulaire qui a lieu lorsque les ions chargés positivement pénètrent dans les cellules, provoquant un changement rapide de l'environnement électrique dans la membrane cellulaire pour atteindre le seuil limite. Ceci envoie à son tour des signaux électriques à l'autre cellule pour une réponse active.

Le signal est si rapide qu'il piège la proie en quelques secondes.

La proie est digérée par des enzymes libérées par des glandes situées sur la paroi de la feuille. Les nutriments nécessaires sont absorbés par la plante afin de poursuivre l'action.

La raison, l'observation et l'expérimentation :

Tout comme le cerveau humain responsable des variations de tension dans des régions particulières qui se manifestent par une activité électrique sous la forme de potentiels d'action qui se propagent dans les cellules nerveuses. Ces activités peuvent être estimées à l'aide de techniques comme la magnétoencéphalographie, l'électroencéphalographie et l'imagerie par résonance magnétique pour analyser les troubles potentiels et leur diagnostic.

Un groupe de chercheurs interdisciplinaires a mis en évidence l'activité magnétique unique du piège à mouches de Vénus en association avec sa signalisation électrique, de la même manière que pour les humains.

Le mécanisme du piège à mouche de Vénus est également basé sur le potentiel d'action qui se traduit par des signaux électriques dans le système.

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Source de l'image : Unsplash par Clint Patterson

Le potentiel d'action de la Venus Flytrap peut être déclenché par la chaleur, le froid, la teneur en eau et d'autres facteurs mécaniques ou environnementaux. Les chercheurs ont utilisé la chaleur pour induire le potentiel d'action afin de mesurer le champ magnétique car ils ont remarqué que la température affectait l'amplitude du potentiel d'action.

Ils ont utilisé des magnétomètres atomiques pour mesurer le biomagnétisme associé à l'activité électrique. Les capteurs utilisés étaient des cellules de verre remplies de vapeurs d'atomes alcalins qui réagissaient aux changements de l'activité biomagnétique.

Les magnétomètres nécessitent un environnement blindé magnétiquement pour effectuer la mesure. Il s'agit d'une mesure de précaution afin de ne mesurer que l'activité magnétique de la plante multicellulaire. Cet outil est très efficace et préféré aux magnétomètres à dispositif d'interface quantique supraconducteur (SQID) car ils peuvent être miniaturisés pour une résolution spatiale optimale pour la mesure des données.

Le signal magnétique du piège à mouches de Vénus enregistré par les chercheurs avait une amplitude de 0,5 picotesla, ce qui est bien plus faible que le champ magnétique terrestre.

Ceci pourrait conclure à l'utilité de l'activité biomagnétique qui pourrait aider à la technique non invasive de détection du stress.

L'amélioration des cultures est l'objectif ultime pour corriger les effets causés par des facteurs environnementaux tels que les changements de température, l'action chimique, et aussi les attaques d'herbivores ou d'insectes par la détection de la rétroaction électromagnétique. Félicitations à l'équipe pour la découverte de la base moléculaire du biomagnétisme dans les plantes.

Pour en savoir plus sur leurs recherches, consultez la référence ci-dessous, et pour en savoir plus sur le potentiel d'action, cliquez sur le lien suivant ici.

Fabricant, A., Iwata, G.Z., Scherzer, S. et al. Les potentiels d'action induisent des champs biomagnétiques chez les plantes carnivores de Venus flytrap. Sci Rep 11, 1438 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81114-w

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