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Les mouvements des végétaux
Mise en évidence expérimentale

Problème posé : les mouvements de circumnutation de déroulent dans les trois dimensions de l'espace, ce qui explique la difficulté à les analyser précisément.

Observé de dessus, le mouvement de ce haricot (Phaseolus coccineus ou P. multiflorus) ne peut être appréhendé que suivant deux dimensions (X et Y).

Vous pouvez télécharger une animation disponible en différents formats que vous pouvez charger en fonction de la vitesse de votre connexion :

animation 1 : (160 x120 pixels, 256 Ko)
animation 2 : (320x240 pixels, 512 Ko)

 

Observé de profil le même mouvement apparaît comme un simple balancement de droite à gauche.

Différents systèmes permettent d'enregistrer le mouvement de circumnutation dans les trois dimensions de l'espace. La méthode ci-dessous a été mise au point par Darwin (1880) et peut être réalisée actuellement en travaux pratiques.

Principe :

le mouvement de circumnutation présentant une amplitude assez grande, on va pouvoir suivre au fur et à mesure de son évolution la trajectoire de l'apex de la tige.La méthode est essentiellement visuelle.

Figure 1 : dispositif expérimental vue de profil

Protocole expérimental :

pour commencer on va fixer la tige du haricot à un tuteur. A l'aide du dispositif de soutien on place au dessus de la plante une plaque en verre (entourée d'un peu de ruban adhesif pour éviter les coupures), puis on dirige la lumière de telle façon que l'équerre soit reflété de façon nette sur la plaque en verre. L'équerre doit être bien perpendiculaire à la plaque en verre et l'angle droit de l'équerre doit coïncider avec la pointe de l'apex de la plante. Quand les deux correspondent bien, tracer un point au feutre au niveau de l'angle droit de l'équerre, noter le temps et la graduation de l'image de l'équerre qui correspond à l'apex de la tige.

Recommencer ces mesures toutes les dix minutes pendant 1 à 2 heures.

Figure 2 : principe de la mesure

Résultats :

on obtient trois graphiques à partir d'une seule expérience qui permettent, à eux seuls, une bonne compréhension du mouvement de circumnutation.

Graphique a :

Ces points correspondent à la projection verticale de l'apex de la plante.

Ce graphique est un calque direct de la vitre, il met en évidence l'amplitude du mouvement et sa forme approximativement circulaire.

Les échelles X et Y sont d'environ 10 à 15 cm.

 

Graphique b :

La mesure de la graduation de l'équerre donne la position verticale de l'apex par rapport à la plaque en verre.

Le mouvement apparait comme une hélice légèrement inclinée.

L'échelle Z est de 5 à 10 cm.

 

Graphique c :

Si on ne tient compte que de la hauteur de l'apex, le mouvement apparaît alors comme approximativement sinusoïdal au cours du temps.

L'échelle du temps est d'environ deux heures.

Figure 3 : le graphique a est un calque direct de la vitre, il met en évidence l'amplitude du mouvement et sa forme.

Le graphique b montre que le mouvement ne s'effectue pas rigoureusement dans un plan mais qu'il est légèrement incliné.

Le graphique c décrit le mouvement sinusoïdal de l'apex de la tige au cours du temps.

Autres techniques : au laboratoire, des techniques plus complexes, comportant vidéos asservies ou capteurs de déplacements sont utilisées.


J.P. Rubinstein, R. Prat et Perrine Monjaux
 
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