En un coup d'œil
Les plantes communiquent grâce à des composés qui leur permettent d'alerter leurs voisines et d'attirer les prédateurs de leurs agresseurs. Un véritable langage chimique.
Sous terre, les mycorhizes forment un réseau de filaments connectant les racines entre elles, une symbiose vieille de 450 millions d'années concerne 90% des plantes terrestres.
Les végétaux sont capables de percevoir leur propre position dans l'espace et communiquent grâce à trois types de signaux (chimiques, électriques et hydrauliques).
Dans le monde végétal se déploie une communication très sophistiquée et peu connue. Les plantes, enracinées dans le sol, utilisent des mécanismes chimiques, propagent des impulsions électriques et coordonnent leurs défenses avec précision. Longtemps considérées comme passives, elles révèlent aujourd'hui des capacités de perception et de réponse qui renouvellent notre compréhension du vivant et démontrent que l'immobilité des végétaux n'est qu'apparente.
Un langage biochimique sophistiqué
Lorsqu'une chenille entame une feuille, la plante ne reste pas passive face à cette agression. En quelques instants, elle déclenche une cascade de réactions. Des cellules spécialisées, situées soit au niveau des fleurs (créant alors les parfums qui attirent les pollinisateurs), soit au niveau de l'appareil végétatif (donnant naissance aux plantes aromatiques), synthétisent des composés organiques volatils (COV). Ces molécules appartiennent principalement à la famille des terpénoïdes, accompagnées de dérivés d'acides gras et de composés de la famille des benzénoïdes.
Ces signaux servent avant tout à la communication interne de la plante. Lorsqu'une feuille subit une blessure, elle informe rapidement les autres parties de l'organisme par le biais de ces messagers chimiques, qui voyagent via le système vasculaire (le xylème et le phloème). Cette communication intra-plante permet de déployer des défenses : la production de tanins (des molécules qui rendent les tissus amers et difficiles à digérer), le renforcement des parois cellulaires, ou la synthèse de molécules toxiques pour les herbivores.
Le saviez-vous ? Certaines plantes émettent des composés volatils qui attirent les ennemis des insectes. Par exemple, le maïs attaqué par des chenilles de la légionnaire d'automne (papillon de nuit) libère des substances qui attirent la guêpe Chelonus insularis, prédatrice de ces dernières. Une alternative naturelle aux pesticides !
S'agissant de la communication entre les plantes voisines, des chercheurs ont découvert en 2023 ce qu'ils qualifient d'immunité sociale chez le blé et le riz : "la sensibilité aux maladies chez ces plantes n’est pas seulement conditionnée par des gènes de résistance mais résulte également d’un dialogue avec leurs voisines de la même espèce" ont-ils précisé. Grâce à cette coopération, la sensibilité aux maladies s'en trouve réduite à hauteur de 90%, ouvrant la voie à des perspectives intéressantes, comme la réduction des pesticides.
Bon à savoir : En 2023, Yuri Aratani et son équipe de recherche (Japon) sont parvenus à filmer la réception de ces signaux grâce à l'imagerie calcium (Ca2+). En utilisant des plantes génétiquement modifiées émettant une lueur verte en présence de calcium, ils ont montré que les stomates (pores respiratoires des feuilles) constituent la principale voie d'entrée des messages chimiques dans les tissus végétaux.
De leur côté, les racines sécrètent des substances dans le sol qui modifient la chimie locale. Ce mécanisme, appelé "allélopathie", correspond à la libération par les plantes de composés (des métabolites spécialisés) dans leur environnement, influençant le développement des végétaux qui se trouvent autour. Ils peuvent être libérés par volatilisation, lessivage, exsudation ou dégradation de tissus. Certaines espèces inhibent ainsi la germination de leurs concurrentes, tandis que d'autres favorisent l'installation d'alliées. Ces pratiques allélopathiques trouvent aujourd'hui des applications en agriculture durable.
Des réseaux souterrains millénaires
Sous nos pieds se déploie un monde invisible d'une grande richesse. Des filaments fongiques microscopiques tissent un maillage dense qui connecte les racines entre elles. Ces champignons forment avec les végétaux des symbioses appelées "mycorhizes" (du grec myco pour champignon et rhize pour racine), vieilles de 450 millions d'années. Cette alliance constitue l'une des symbioses les plus répandues sur Terre : environ 90% des plantes terrestres vivent en association avec ces champignons.
Les filaments du champignon (le mycélium) pénètrent dans le sol avec une efficacité que les racines ne pourraient atteindre seules. Grâce à leur finesse et leur réseau tentaculaire, ils accèdent à des ressources inaccessibles à la plante. Ainsi, ils absorbent l'eau et les nutriments, notamment le phosphore et l'azote, qu'ils transmettent aux racines. En retour, la plante fournit au champignon des sucres issus de la photosynthèse, un "carburant" essentiel pour cet organisme qui ne peut en produire lui-même.
Bon à savoir : Cette symbiose est également essentielle pour l'adaptation des plantes au changement climatique, notamment aux sécheresses. Elle leur confère aussi une protection contre les pathogènes.
Le transfert d'informations entre les plantes via ces réseaux fongiques constitue un domaine de recherche en plein essor. Certaines études suggèrent de possibles échanges de signaux d'alerte et/ou de nutriments entre les végétaux connectés par le même réseau mycorhizien. Ainsi, le rôle nutritionnel et protecteur de ces associations continue de passionner la communauté scientifique, et sa compréhension ouvre la voie à l'agriculture durable.
Une sensibilité sensorielle remarquable
Contrairement aux animaux qui concentrent leurs organes sensoriels en des points précis (yeux, oreilles, nez), les végétaux distribuent leurs capteurs sur toute leur surface aérienne et racinaire. Ces récepteurs détectent la lumière (grâce aux phytochromes sensibles aux nuances de rouge et aux phototropines sensibles au bleu), la gravité, l'humidité, la température, les variations de pression, et même certaines vibrations.
Les plantes perçoivent à la fois la gravité et leur propre courbure : c'est ce qu'on appelle la proprioception. Cette capacité leur permet de rester droites malgré le vent et la pesanteur. Lorsqu'elles sont soumises à des contraintes, elles déclenchent la thigmomorphogénèse : leurs tiges s'épaississent, leurs racines se renforcent et leurs tissus se modifient. Elles distinguent même un vent normal d'une tempête grâce à une forme de mémoire interne.
Le saviez-vous ? En 2017, des chercheurs de l'Inra et du CNRS ont découvert un mode de communication lié à l'eau : "le signal qui induit cette réponse provient d'un couplage hydro-mécanique entre la déformation du tissu et la pression de l'eau contenue dans le système vasculaire de la plante".
À l'intérieur de leur organisme, les plantes utilisent ainsi trois types de signaux pour communiquer. Les signaux électriques, comparables aux influx nerveux des animaux, permettent une coordination rapide (quelques secondes à quelques minutes). Les signaux chimiques (phytohormones) circulent via le système vasculaire et agissent plus lentement (heures à jours). Enfin, les signaux hydrauliques se propagent sous forme de variations de pression dans la sève lors de contraintes mécaniques.
Au gré des recherches, ces découvertes rélèvent les capacités exceptionnelles des plantes et le fait que la communication n'est pas réservée aux animaux. Les végétaux disposent de moyens qui leur sont propres pour percevoir leur environnement grâce aux récepteurs, communiquer en interne comme avec l'extérieur, et mettre en place des alliances symbiotiques ainsi que des stratégies de défense pour perpétuer.
Pour Approfondir
INRAE, Un langage plus complexe que prévu à l’œuvre dans la plus ancienne symbiose terrestre, Communiqué de presse, 2024.
CNRS, La communication intercellulaire chez les végétaux : un changement de paradigme, 2025.
Sven Batke, Les étonnants moyens de communication des plantes, The Conversation, 2024.
Arte (vidéo), À quoi ressemble la vie de plante ?, La réponse à presque tout, 2024.