Une plante carnivore qui vit dans les tourbières du monde entier piège ses proies en moins d’une milliseconde, plus de 100 fois plus vite qu’un attrape-mouche de Vénus, selon une nouvelle étude. L’étude est la première à capturer un enregistrement à haute vitesse des pièges de la plante se refermant.
Utricularia, un genre de plantes carnivores sans racines, est plus connu sous son nom commun, l’utriculaire. Il existe plus de 200 espèces dans le monde, vivant dans l’eau douce et les sols saturés. Pour survivre sans racines, les utriculaires piègent et digèrent de minuscules organismes, notamment des protozoaires et de minuscules crustacés. Elles le font à l’aide de petits pièges en forme de vessie qui bordent leurs tiges.
Le mouvement ultrarapide des pièges des utriculaires (dont la taille est de quelques millimètres) est trop rapide pour être vu à l’œil nu. C’est pourquoi Philippe Marmottant, de l’Université de Grenoble (France), et ses collègues ont réalisé des enregistrements à grande vitesse des utriculaires qui attrapent des crustacés de quelques millimètres seulement.
« Nous voulions savoir à quelle vitesse le piège était », a déclaré Marmottant à LiveScience. « Il y avait plusieurs estimations, mais aucune certitude, car on ne disposait pas d’enregistrements à haute vitesse. »
Des trappeurs experts
Les caméras ont enregistré jusqu’à 10 000 images par seconde, ce qui a donné aux chercheurs une résolution suffisante pour ralentir le film et analyser comment les utriculaires piègent leurs proies. Les pièges se sont refermés plus rapidement que les pièges de toute autre plante carnivore, ont rapporté les chercheurs le 15 février dans la revue Proceedings of the Royal Society B. En moyenne, les pièges se sont refermés en une demi-milliseconde environ. En comparaison, a déclaré Marmottant, le piège à mouche de Vénus réagit à sa proie en 100 millisecondes.
« Parce que la succion est si rapide, avec des accélérations allant jusqu’à 600 G , il est très difficile pour tout animal vivant d’échapper à un tel piège », a déclaré Marmottant. (À titre de comparaison, un astronaute ressent environ3,5 G lors du décollage d’une navette spatiale ; et un simple 8 G provoque l’évanouissement de la plupart des gens.)
Les minuscules pièges génèrent toute cette énergie en se chargeant eux-mêmes de ressorts. D’abord, des glandes dans les pièges pompent l’eau. Cela signifie que l’air à l’intérieur des pièges est à une pression beaucoup plus faible que l’eau environnante. La porte du piège se bombe, un peu comme la forme d’une lentille de contact. Lorsqu’une proie déclenche de minuscules poils sur l’extérieur de la porte, les feuilles du piège commencent à s’effondrer vers l’intérieur, se froissant jusqu’à ce que – bam ! – la porte s’ouvre et que l’eau et la proie s’y engouffrent.
Si rien ne déclenche les pièges, dit Marmottant, ils commencent à se mettre spontanément à feu après quelques heures. Cette mise à feu spontanée peut amener du phytoplancton ou d’autres plantes microscopiques qui, autrement, ne deviendraient pas un repas pour les utriculaires.
« De telles plantes donnent de la nourriture supplémentaire au piège, qui est donc végétarien, ou omnivore si vous voulez », a déclaré Marmottant.
Imiter l’utriculaire
Les humains pourraient apprendre une chose ou deux des utriculaires, a déclaré Marmottant.
« Le mouvement de la porte est ultra-rapide et forcé, mais en même temps très précis, répétable et à sécurité intégrée », a-t-il déclaré. « Cela pourrait donner de l’inspiration pour de nouveaux matériaux déployables ».
Ce pourrait être un dispositif de type pipette utile pour déployer de minuscules morceaux de fluide, a déclaré Marmottant. Un tel dispositif pourrait être utile en laboratoire et dans les appareils de tous les jours tels que les imprimantes à jet d’encre, qui produisent de minuscules gouttelettes d’encre, a-t-il ajouté.
Vous pouvez suivre la rédactrice principale de LiveScience, Stephanie Pappas, sur Twitter @sipappas.
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