Certaines des plantes qui répondent aux stimuli mécaniques :
- Dionaea muscipula
La mouche de « Vénus » (Dionaea muscipula) accomplit l’un des mouvements thigmonastiques les plus spectaculaires aboutissant à un échange du rôle de prédateur avec les animaux (Simons, 1992). En effet, Darwin l’a qualifié de « l’un des plus merveilleux du monde » (Darwin, 1893). Les feuilles bilobées spécialisées, dotées de dents en forme d’aiguille sur le bord des feuilles, sont généralement ouvertes pour inviter les visiteurs. Lorsqu’un insecte sans méfiance rampe le long des surfaces ventrales des feuilles et heurte les trois petits poils déclencheurs (Curtis, 1834), des signaux électriques intercellulaires sont générés (Burdon-Sanderson, 1873 ; Jacobs, 1954 ; Jacobson, 1965 ; Simons, 1981) et on pense qu’ils déclenchent l’élargissement différentiel des cellules des lobes (Fagerberg & Allain, 1991), ce qui entraîne la fermeture du piège en moins d’une seconde. Généralement, de multiples stimulations d’un ou plusieurs des poils déclencheurs sont nécessaires pour une réponse.1
- Drosera rotundifolia
Un comportement carnivore distinct induit par le toucher est démontré par Drosera rotundifolia, une espèce examinée en détail par Darwin (Darwin, 1893). Le mucilage sur les extrémités des tentacules de la Drosera scintille à la lumière du soleil (Fig. 2a,b) et donne à la plante son nom commun de » rossolis « . Plus de 100 tentacules peuvent recouvrir la surface de ses feuilles modifiées. Cette apparence voyante attire les insectes qui, en se posant sur les surfaces des tentacules, se retrouvent piégés dans la substance gluante. Les tentacules, sensibles au toucher, détectent la présence et les mouvements de l’insecte qui se bat pour être libéré. En réponse, les tentacules voisins se penchent vers ceux qui ont été directement stimulés par la présence de la proie.1
- Utricularia (Utriculaire)
Le piège d’Utricularia, attaché par une tige au corps de la plante sans racines (Fig. 3a), est un sac creux à paroi mince avec une trappe étanche. Lorsque le piège est posé, les parois extérieures sont concaves et la chambre est sous pression hydrostatique négative. Divers appendices, dont certains sont munis de glandes sécrétant du mucilage, ont pour rôle d’attirer les proies vers l’entrée de la trappe et d’autres, situés près du bas de la trappe, sont les déclencheurs sensibles au toucher. Les petites créatures, comme les puces d’eau, sont des exemples de celles qui deviennent la proie des pièges à Utricularia.1
- Mimosa pudica
Mimosa pudica, connue sous le nom de plante sensitive, et certaines de ses parentes sont d’autres plantes thigmonastiques bien connues. Une stimulation tactile entraîne un repli très rapide des petites folioles composant les feuilles doublement composées. De façon remarquable, la réponse tactile n’est pas limitée à la foliole stimulée, mais peut se propager à toutes les folioles voisines de la feuille (Simons, 1981 ; Malone, 1994). Un stimulus plus fort, entraînant une blessure, peut susciter un comportement de pliage au niveau des pétioles de la feuille situés à distance (Simons, 1981 ; Malone, 1994).1
- Bryonia dioica
Elmar Weiler et ses collègues ont constaté qu’un niveau accru d’octadécanoïdes, en particulier d’acide 12-oxo-phytodienoïque (OPDA), est corrélé avec l’enroulement des vrilles de Bryonia dioica induit par le toucher (Stelmach et al, 1998 ; Blechert et al., 1999) et que l’OPDA, et les analogues apparentés qui ne peuvent pas être convertis en acide jasmonique (JA), sont suffisants pour provoquer l’enroulement des vrilles avec une cinétique physiologiquement pertinente en l’absence d’un stimulus mécanique (Weiler et al, 1993, 1994 ; Blechert et al., 1999).1
- Monstera (Vigne)
La vigne Monstera a une technique inhabituelle pour trouver un arbre hôte à escalader. Elle se déplace en poussant le long du sol à la recherche de l’obscurité de l’ombre d’un arbre ; ce mouvement vers l’obscurité est appelé skototropisme (Strong & Ray, 1975). La vigne termine son voyage lorsque l’apex de la vigne détecte l’arrivée à l’arbre hôte par la rencontre tactile qui en résulte. Un changement spectaculaire de la direction de la croissance se produit alors. La vigne Monstera commence à grimper vers le haut de son arbre hôte (Strong & Ray, 1975), et le développement des feuilles et des tiges change en prévision d’une augmentation de la lumière et d’une photosynthèse productive.1
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Ficus costaricensis (figue étrangleuse)
La figue étrangleuse (Ficus costaricensis) a une interaction plus sinistre avec les arbres hôtes (Putz & Holbrook, 1986 ; Putz & Holbrook, 1989). Les racines de la forme épiphyte poussent vers le bas de son arbre hôte et, en plus de s’enrouler autour du tronc, les racines qui se touchent fusionnent entre elles (figure 5). Au fur et à mesure que les racines continuent de croître et de fusionner, elles finissent par encercler le tronc de l’arbre hôte et empêcher sa croissance. Une différenciation supplémentaire des racines du figuier entraîne une telle pression d’étranglement qu’elle endommage et finit par tuer l’hôte d’une manière digne de son nom. De cette façon, l’étrangleur reste seul sans concurrence de son ancien hôte.1
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Catasetum (Fleur)
Les fleurs mâles sont prêtes à répondre aux visiteurs qui entrent en contact avec les antennes au centre de la fleur par la libération de filaments d’étamines maintenus sous tension par les pétales. La force avec laquelle un disque collant avec des sacs de pollen frappe le pollinisateur choisi peut être assez forte pour faire tomber une abeille de la fleur (Simons, 1992). Cette expérience et le poids du grand sac de pollen qui y est attaché peuvent être si traumatisants que l’abeille évalue soigneusement les futurs sites de visite potentiels et préfère nettement les fleurs femelles aux fleurs mâles explosives (Romero & Nelson, 1986). De cette façon, les fleurs mâles de Catasetum peuvent avoir évolué pour rivaliser pour les droits exclusifs de pollinisation des fleurs femelles (Romero & Nelson, 1986).1
- Arabidopsis
Lorsque les racines d’Arabidopsis rencontrent des barrières de verre, le gravitropisme semble être compromis et le thigmotropisme se produit à la place. Les racines stimulées par le toucher négligent leur propension à croître vers le vecteur gravité et s’éloignent plutôt du point de contact mécanique perçu. L’interaction du toucher et de la gravité peut se produire au niveau subcellulaire ; le toucher peut retarder l’une des premières réponses gravitaires connues, la chute des granules d’amidon dans les cellules de la columelle des racines (Massa & Gilroy, 2003).1