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Les mouvements des végétaux
Mouvements de spiralisation des vrilles

Ces mouvements sont à priori aberrants puisque la croissance n'est pas réversible et donc toujours positive. Une croissance négative ne peut exister. Cependant, certains mouvements liés à la croissance (positive) peuvent se traduire par des effets apparemment négatifs.
C'est ainsi que des vrilles de plantes grimpantes, en s'accrochant sur un support, se raccourcissent en se spiralisant et provoquent le rapprochement de la plante et du support. En fait, le moteur est une croissance différentielle mais positive.

1er exemple : les vrilles de Cyclanthera (Cyclanthera pedata (L.) Schrad, (Cucurbitaceae))

vrille de Cyclanthera
vrille de Cyclanthera
vrille de Cyclanthera
1-La tige de Cyclanthera émet des filaments flexueux animés de larges mouvements qui balayent l'espace. Ces mouvements sont à rapprocher des mouvements de circumnutation. L'expérimentateur a placé un support au voisinage des filaments.
2-Lorsque le filament rencontre un support, il entoure celui-ci de manière très étroite en se spiralisant. Ce mouvement est dirigé par le contact du support. C'est un tropisme de contact ou haptotropisme.
3-Puis le filament flexueux se spiralise sur une partie de sa longueur et devient une vrille. Le raccourcissement dû à la spiralisation entraîne le rapprochement de la plante vers le support et permet un accrochage solide et élastique.

Pour voir ce phénomène en vidéo :

  • séquence A : faible définition, 160x120 pixels, 130 KO,
  • séquence B : meilleure définition, 320x240 pixels, 580 KO.

Observons précisément la spiralisation de la vrille. Celle-ci se spiralise de part et d'autre de sa partie médiane. Chaque fois qu'un tour est réalisé d'un côté dans un sens (senestre par exemple), un tour est réalisé à l'autre extrémité dans l'autre sens (dextre par exemple). On observe donc toujours deux spirales égales mais de sens opposé.

vrille de Cyclanthera
vrille de Cyclanthera
vrille de Cyclanthera
Un tour de chaque côté.
Deux tours de chaque côté.
Quatre tours de chaque côté.

Pour voir ce phénomène en vidéo :

  • séquence A : faible définition, 160x120 pixels, 220 KO,
  • séquence B : meilleure définition, 320x240 pixels, 425 KO.

L'explication mécanique du phénomène est simple, même si l'explication physiologique est complexe. Par suite d'une croissance différente sur ses génératrices, le filament se vrille. On peut modéliser ce phénomène mécanique à l'aide d'un ruban utilisé pour empaqueter des paquets cadeaux. Lorsqu'on frotte une face du ruban avec la lame d'un couteau, on écrase cette face qui s'allonge légèrement par rapport à la face opposée et le ruban se vrille ce qui est du plus joli effet. Maintenant, on l'empêche de se vriller en l'attachant à deux points fixes :

Modélisation d'une vrille à l'aide d'un ruban.

  • Le ruban est préparé pour se spiraler en écrasant une face avec la lame d'un couteau.
  • Il est accroché à deux supports.
  • Le support de droite, mobile, est rapproché progressivement du support de gauche, fixe.
  • Le ruban se vrille mais comme l'attachement aux supports ne permet pas la rotation d'une extrémité, chaque tour de spirale effectué dans un sens à une extrémité est immédiatement compensé par un tour effectué dans l'autre sens à l'autre extrémité.

Pour voir ce phénomène en vidéo :

  • séquence A : faible définition, 160x120 pixels, 22 KO,
  • séquence B : meilleure définition, 320x240 pixels, 40 KO.

La spiralisation de la vrille est donc dû à une différence de longueur entre deux génératrices opposées. On a souvent pensé qu'il pouvait s'agir d'un raccourcissement d'un côté. En fait, si l'on mesure la longueur réelle du filament après spiralisation, elle est supérieure à la longueur qu'il avait avant spiralisation. L'observation de la vidéo montre d'ailleurs que le déplacement de la plante par rapport au tuteur est nettement inférieur à celui que l'on peut calculer si un filament de longueur fixe se spiralisait.

2ème exemple : vrilles de la cobée (Cobea sp. (Polemoniaceae))

Les vrilles de Cobaea se comportent comme les vrilles de Cyclanthera mais sont ramifiées. Leur fixation se réalise non seulement à l'aide d'un enroulement dû à un haptotropisme mais en plus grâce à des ventouses.

vrille de Cobée
vrille de cobea
cobea

Trois photographies prises à 1 heures environ d'intervalle. Le filament ramifié se déplace de manière hélicoïdale par un mouvement de circumnutation. Dans cet exemple, on voit bien que le tuteur mis à proximité n'influe pas sur la direction du phénomène. Passant plusieurs fois à côté du tuteur, le filament ne l'a pas effleuré.

Pour voir ce phénomène en vidéo :

  • séquence A : faible définition, 160x120 pixels,115 KO,
  • séquence B : meilleure définition, 320x240 pixels, 250 KO.

vrille de Cobée
vrille de Cobée
vrille de Cobée

Trois photographies prises à 1 heure environ d'intervalle. Au cours de cette deuxième séquence, le filament a touché le tuteur. Des phénomènes de thigmotropisme vont lui permettre de s'y accrocher.

Pour voir ce phénomène en vidéo :

  • séquence A : faible définition, 160x120 pixels,230 KO,
  • séquence B : meilleure définition, 320x240 pixels, 690 KO.

vrille de Cobée
vrille de Cobée
Les filaments s'accrochent au tuteur en s'enroulant autour de lui par des réactions d'haptotropisme.

vrille de Cobée
vrille de Cobée
Une fois la première fixation effectuée, l'enroulement thigmotropique va se poursuivre. Les ventouses terminales vont permettre d'affiner la fixation. Enfin, le filament va se torsader et donc se transformer en vrille. Sur la photographie de droite on peut remarquer que la vrille fait deux tours dans un sens (en bas) et deux tours dans l'autre sens (en haut).

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J.P. Rubinstein et R. Prat
 
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