© Lewis Joly

L’innovation végétale par Stefano Mancuso

Si nous parvenons à reproduire la photosynthèse, alors tous nos problèmes énergétiques disparaîtrons

À l’occasion de la sortie en France de son ouvrage La Révolution des plantes, le biologiste et professeur de botanique Stefano Mancuso a accepté de répondre à nos questions. Selon lui, la révolution verte a déjà commencé.

À travers ses travaux, il démontre la capacité des plantes à communiquer entre elles. A comprendre, apprendre, se souvenir, réagir, innover et à s’adapter à leur environnement. Les humains doivent s’inspirer des plantes pour construire leur avenir. Bienvenue dans l’innovation végétale.

Pouvez-vous nous expliquer ce qu’est la neurobiologie végétale dont vous êtes l’inventeur ?

Cette science est apparue il y a une quinzaine d’années. Elle  s’intéresse à l’aspect communicatif du cycle de vie des végétaux. Auparavant, il était impossible de parler de « comportement » pour les végétaux. Il était même interdit d’utiliser ce mot, réservé aux animaux, et dont nous faisons partie.
Aujourd’hui, nous savons que la plupart des caractéristiques dites « naturelles » des animaux comme l’apprentissage, la mémoire ou la communication sont aussi présentes chez les végétaux. La neurobiologie végétale utilise donc toutes les techniques et outils qui s’appliquent habituellement chez les animaux.

Vos travaux sont considérés comme scientifiques mais cela n’a pas toujours été le cas. Pourquoi ?

À l’origine, il était effectivement difficile de faire reconnaître nos travaux car dans la science, chaque nouvelle innovation est débattue selon différents points de vue. C’est très bien, cela doit continuer de fonctionner comme cela ! Mais forcément, en exposant ses recherches, il faut savoir convaincre : qu’est-ce qu’on propose ? Quelles preuves peut-on fournir ?
Nous avons fourni des articles très compréhensibles, qui montrent comment la neurobiologie végétale fonctionne. Cela a permis de changer les choses. Aujourd’hui, il y a des centaines d’initiatives sur ce seul sujet. Des laboratoires de recherches et des professeurs enseignent cela dans le monde entier.
Il y a toujours des personnes à convaincre, mais parmi l’ensemble de la nouvelle génération de botanistes, ils sont peu à affirmer que les végétaux ne sont que des organismes passifs.

Après « L’intelligence des plantes » vous venez de publier en France votre second ouvrage intitulé « La révolution des plantes », qu’est-ce qui a changé ?

Beaucoup de choses ! Le premier ouvrage parlait beaucoup de l’histoire de l’intelligence des végétaux et notamment ce que nous avons appris depuis la Grèce antique. Je répondais aussi à cette question : pourquoi regardons-nous dans la mauvaise direction lorsque nous travaillons avec les végétaux ?
Dans mon second livre, nous avons eu la possibilité de mettre en avant de nombreux progrès. Par exemple j’y parle de la mémoire et de l’apprentissage des plantes. Cela n’était abordé que du côté des animaux dans « L’intelligence des plantes ».

Après la publication de plusieurs articles qui montraient comment le Mimosa Pudica, une plante très sensible, était capable de distinguer différents stimuli, de les reconnaître et de se rappeler plus tard lesquels étaient dangereux, il a fallu démontrer que la mémoire et l’apprentissage étaient de réels phénomènes scientifiques chez les végétaux. Cela a été un progrès majeur. Pour le premier livre, l’avancée importante a consisté à montrer l’existence d’une communication et d’échanges d’informations entre les végétaux.

Comment les végétaux communiquent-ils ?

Il y a plusieurs modes de communication mais le plus important se fait par la diffusion de substances chimiques dans l’atmosphère. Les végétaux produisent beaucoup de matières « volatiles » qui se diffusent dans l’air et délivrent des messages à d’autres végétaux.

Nous avons pu découvrir qu’ils échangeaient des informations à propos de leur environnement : sur les réserves d’eau disponibles, sur l’existence d’une quelconque pollution, sur la présence de sel dans le sol ou d’éléments pathogènes ou encore sur des attaques d’insectes imminentes. Les végétaux sont vraiment forts pour échanger ce type d’informations et au sein d’une même espèce, nous avons remarqué qu’ils produisaient un certain type de dialecte.
L’un de mes doctorants a réalisé un travail remarquable à partir de la Sauge sauvage de Californie. Il a identifié 20 populations de Sauge différentes dans cette même espèce, et à observé qu’au sein d’une même population, la communication était de meilleure qualité. Il a ainqi démontré l’existence de différents types de dialectes au sein d’une même espèce.

Les végétaux ont donc des « conversations » à plusieurs ?

Absolument.  Chez les végétaux, l’emphase est toujours produite pour le groupe, jamais pour un seul végétal. Chez les animaux c’est l’inverse. L’emphase est davantage tournée vers l’individu. Les végétaux ne sont pas capables de se déplacer, ils ont besoin d’être entourés d’une communauté. Seule, une plante n’est pas capable de survivre.

Pouvez-vous nous donner des exemples d’innovations dans le monde végétal ?

S’inspirer des végétaux ouvre énormément d’opportunités technologiques. La plus importante, c’est l’énergie. Si nous parvenons à reproduire la photosynthèse, alors tous nos problèmes énergétiques disparaîtrons. C’est un processus formidable qui utilise l’énergie solaire ainsi que celle de l’eau pour produire du sucre. Produire du sucre, c’est produire de l’énergie. Imaginez les possibilités si nous étions capables de reproduire artificiellement la photosynthèse !
Un autre exemple emblématique de l’innovation végétale est de nature chimique. Les éléments chimiques qui constituent les végétaux sont extrêmement différents de ceux qui constituent les animaux.  Pour nous déplacer, nous devons posséder une source d’énergie interne. Or, chez les végétaux, la plupart des éléments chimiques sont produits de telle sorte qu’ils soient capables de se déplacer en utilisant de l’énergie d’origine extérieure.
Par exemple, selon les conditions d’humidité, de température et de lumière, il est possible pour une plante de se mettre en mouvement.

De plus en plus d’entreprises s’inspirent des végétaux pour des usages textiles, c’est ça le biomimétisme ?

Oui, par exemple, la surface du lotus est tellement douce et lisse que même l’eau est incapable de s’y maintenir. Imaginez que nous soyons capables d’imiter ce genre de surface : il pourrait y avoir des milliers d’utilisations et de débouchés.
Même notre morphologie pourrait s’inspirer des végétaux ! Les végétaux ont différentes façons de s’organiser morphologiquement.

Les animaux ont une morphologie assez simple : une tête avec un cerveau qui commande différents organes. À partir de ce design, nous avons construit toute notre organisation. Les activités humaines sont organisées de manières assez verticales, comme une pyramide hiérarchique et cette organisation est calquée sur la manière dont nous sommes conçus.

Ce type d’organisation n’est pas la plus efficace, car il n’y a qu’une seule tête qui prend les décisions. Cela pose des problèmes, car cette tête est fragile. En effet, il suffit de retirer la tête et toute l’organisation s’effondre.
L’organisation des végétaux est totalement différente : elle est diffuse et décentralisée. Les végétaux fonctionnent sans aucun centre de décision. Comme internet à ses débuts.

Vous avez reçu de nombreuses récompenses, quel impact cela a-t-il eu ?

Cela n’a pas changé ma manière de travailler. C’était surtout une façon de reconnaître publiquement mon travail.
Cependant, après être récompensé, votre parole a plus de puissance et de portée : avant cela, j’affirmais la même chose, mais peu de personnes y étaient attentives.

Etre désigné comme « World Changer » par le New Yorker apporte une certaine crédibilité. Cela m’a notamment aidé à trouver des financements pour  mes recherches.

Après l’intelligence et la révolution des plantes, quel sera votre prochain livre : plutôt domination ou disparition des plantes ?

[Rires] Je pense que le prochain livre portera sur les dangers auxquels nous faisons face actuellement et le fait que nous soyons incapables de voir que les végétaux sont dominants sur Terre. Nous sommes particulièrement aveugles quant à la manière dont fonctionne la vie sur Terre. Nous n’avons que trop peu de respect pour la vie des végétaux. Nous devons changer notre manière d’interagir avec l’environnement.

Qu’est-ce qui changera le monde selon vous ?

De mon point de vue, ce qui va profondément modifier le fonctionnement du monde, c’est le réchauffement climatique. Je tiens à souligner qu’il faut parler de « réchauffement climatique » et non de « changement climatique ». Ce dernier est une invention de scientifiques américains pour minimiser le phénomène. En effet, la façon dont on nomme un phénomène est très importante. Ce phénomène va modifier très rapidement nos modes de vie. Et pourtant nous sommes en train de repousser le moment où nous devrons prendre nos responsabilités sur ce sujet.

Pouvez-vous partager avec nous l’une de vos récentes découvertes ?

Jusqu’à aujourd’hui, nous pensions que les végétaux pouvaient échanger des informations uniquement à propos d’attaques biologiques, comme une attaque d’insectes. Ce que nous avons découvert il y a peu c’est qu’ils peuvent échanger des informations à propos de paramètres physiques de l’environnement.

Par exemple, si vous ajoutez du sel dans la terre d’un groupe de végétaux – ils détestent le sel – les plantes de ce groupe vont immédiatement envoyer un message aux autres végétaux autour d’eux en les prévenant que du sel arrive. Cela a été une surprise pour nous, d’autant plus que le végétal qui reçoit cette alerte change immédiatement sa physiologie pour être préparé à recevoir du sel. Il existe donc des alertes qui provoquent des changements physiologiques : si vous mettez du sel dans la terre des végétaux qui auront été alertés, ils seront plus résistants.
Par ailleurs, nous sommes en train de travailler au décodage de n’importe quel message que les végétaux s’envoient entre eux. Nous aimerions construire un dictionnaire qui renseigne sur la signification, le message de chaque substance chimique.

Vous êtes en train de créer la Pierre de Rosette des plantes ?

C’est un peu cela.  j’aimerais faire quelque chose de simple, car le niveau de communication n’est pas très élevé. Il n’y a pas énormément de mots, mais ils sont très compliqués à comprendre puisque la plupart sont créés par un mélange de différentes substances chimiques.


Pour en savoir plus sur le nouvel ouvrage de Stefano Mancuso « La révolution des plantes », c’est ici.

Pour (re)découvrir le premier livre de Stefano Mancuso « L’intelligence des plantes », c’est par là.