Avec toute la méthodologie de pointe à notre disposition aujourd'hui, vous pouvez être pardonné de penser que nous savons tout ce que nous devons savoir sur les plantes. Mais, et je trouve toujours cette réalisation plutôt humiliante, ce n'est pas le cas ; il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas encore. Et l'un des mystères les plus persistants a été le(s) rôle(s) joué(s) par dépôts d'oxalate de calcium dans les tissus végétaux.
À cause du fait que ces inclusions minérales contiennent du calcium, ils ont été posés comme un réservoir de ce macronutriment végétal essentiel (qui a pris une importance supplémentaire en tant que soi-disant deuxième messager – dont les concentrations augmentent considérablement en réponse à un large éventail de phénomènes abiotiques et biotiques et qui établit ainsi un lien entre la perception des changements environnementaux et les événements génétiques moléculaires qui permettent à la plante de répondre de manière appropriée). Et, parce qu'ils contiennent également l'acide oxalique, qui est toxique dans approprié Les concentrations, ils ont assumé la défense herbivore (par exemple ceci.) ou humain-irritant rôles, en plus de leur fonction de stockage du calcium. De plus, la taille des cristaux et leur nature souvent pointue ont également suggéré une dissuasion plus physique aux consommateurs potentiels du tissu végétal qui abrite ces créations cristallines.
Mais quelle personne aurait regardé au-delà de cette nature chimique bipartite « évidente » et aurait réfléchi au fait que le CO2 est aussi effectivement un constituant de l'acide oxalique ? Géorgie Tooulakou et al., c'est qui.
In leur fascinante étude ils proposent la notion passionnante que ces cristaux fournissent une source interne de CO2 pour les plantes. Examen des cellules du mésophylle de l'amarante (Amaranthus hybride), ils ont remarqué des fluctuations quotidiennes du volume des cristaux - qui diminuaient pendant la journée mais se rétablissaient la nuit. La diminution de volume était due à la décomposition des cristaux, associée à une activité accrue de l'oxalate oxydase, une enzyme qui convertit l'oxalate en CO2 et H2O. Curieusement, l'analyse isotopique a établi que le carbone dans l'oxalate était dérivé d'un CO non atmosphérique2 source. Et, malgré la fermeture des stomates après midi à A. hybride (vraisemblablement une stratégie d'économie d'eau qui limite la perte d'eau par transpiration en réponse à des conditions de sécheresse, et qui autrement interdirait effectivement toute photosynthèse soutenue dans ce Usine C3 en empêchant l'entrée de CO atmosphérique2), il existe des preuves que la photosynthèse continue d’avoir lieu.
En combinant tous ces éléments, l'équipe suggère que les cristaux d'oxalate de calcium localisés dans les feuilles agissent comme un réservoir biochimique stockant le carbone non atmosphérique (issu par exemple de la respiration), principalement la nuit, et qui est libéré par voie enzymatique à l'intérieur de la plante pendant la journée pour être assimilé par la photosynthèse, notamment en cas de sécheresse. [Ndlr : l'eau produite par l'oxalate-oxydation est vraisemblablement également utile dans ces conditions.]
Ainsi, A. hybride – nominalement, un Photosynthèse C4 usine – semble avoir développé une alternative élégante à la CAM (Métabolisme de l'acide crassulacé – la variante de la photosynthèse où les stomates sont ouverts la nuit lorsque le CO atmosphérique2 Il est fixé dans des acides organiques à quatre carbones, puis libéré en interne pendant la journée (lorsque les stomates sont fermés), ce qui permet sa réincorporation dans les sucres par photosynthèse en C4. Les plantes, des survivantes ingénieuses, quoi qu'il arrive. La nature n'est-elle pas merveilleuse ? [Indice : la réponse est OUI !]
*Cet article fait référence aux gisements minéraux connus sous le nom de cristaux de druse or raphides. Si vous vous intéressez à la secte religieuse druze, il faut chercher ailleurs.
[Ed. – cette hypothèse, appelée « photosynthèse d'alarme », est explorée plus en détail dans « Réévaluation des « pierres précieuses » des plantes : les cristaux d'oxalate de calcium soutiennent la photosynthèse dans des conditions de sécheresse » par Géorgie Tooulakou et al.. Et pour un semblant d'équilibre, pour en savoir plus sur le rôle des inclusions minérales à base de silice dans les végétaux, les phytolithes, nous vous conseillons Caroline Strömberg et al..]
