Les secrets des feuilles bleues d’une espèce de bégonia
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La Begonia pavonina, une espèce de plante qu’on trouve dans les forêts humides de Malaisie, a la particularité d’avoir des fleurs bleues. Désormais, des scientifiques ont découvert les secrets de cette fleur bleue qui concerne un aspect de la lumière dans la mécanique quantique.
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La Begonia pavonina est une espèce de bégonia qui pousse principalement dans les forêts humides de Malaisie. Elle est connue pour avoir des feuilles d’un bleu très vif. Une équipe de botanistes de l’université de Bristol a découvert les secrets de ces feuilles bleues en pointant sur une machinerie particulière de la photosynthèse.
Les scientifiques ont dû croiser cette espèce avec une autre plante pour l’étudier en laboratoire. La Begonia pavonina est trop délicate et elle périt rapidement au moindre changement dans l’environnement. Les botanistes ont utilisé un microscope électronique pour observer les structures cellulaires de la feuille et ils ont découvert qu’elles avaient des chloroplastes très particuliers. Les chloroplastes sont les centrales d’énergie des plantes. Des capsules cellulaires qui contiennent toute la machinerie nécessaire pour la photosynthèse. Et dans ces capsules, on trouve des structures appelées thylakoides. Les thylakoïdes ressemblent à des petites tours et c’est la lumière qui entre dans ces tours qui est transformée en énergie chimique.
Crédit : Matthew Jacobs
Quand vous regardez à l’intérieur de n’importe quel chloroplaste, vous trouverez des structures de tour, mais qui sont placées de manière aléatoire à la manière des immeubles dans une ville. Mais les thylakoides à l’intérieur de la Begonia pavonina possèdent une structure très régulière. On pourrait les considérer à une ville qui sera parfaite dans ses moindres détails.
Et cette structure très régulière provoque des effets intéressants. En premier lieu, l’agencement ordonné permet aux capsules de chloroplastes d’écarter les longueurs d’onde bleues de la lumière ce qui donne leur couleur bleue aux feuilles. Mais la perte de cette lumière bleue n’est pas un problème puisqu’elle est absorbée par la forêt humide environnante. Au lieu, les thylakoides sont beaucoup plus performants pour absorber la lumière rouge-vert et c’est la couleur qui est prédominante dans les forêts humides.
Mais la prouesse ne s’arrête pas là. Ces structures cellulaires sont capables de ralentir la lumière lorsqu’elle traverse les chloroplastes de la plante. Et c’est possible grâce à l’agencement précis des thylakoïdes qui agissent comme un cristal dense. La lumière possède une vitesse constante dans le vide, mais elle varie lorsqu’elle traverse des matériaux. En physique quantique, on connait cet effet comme le Slow Light. Combiné avec l’absorption de la lumière rouge-vert, ce phénomène permet à la plante d’augmenter la photosynthèse de 10 %.
De plus, les chercheurs ont observé que le Bégonia possède aussi des chloroplastes standards avec ceux qui produisent la couleur bleue. Cela suggère que ces chloroplastes spécialisés sont des générateurs de secours. La plante utilise les chloroplastes normaux quand il y a assez de lumière, mais elle peut basculer sur ses groupes électrogènes quand la lumière devient très faible.
Il est remarquable que cette plante ait développé une capacité à manipuler physiquement la lumière. Cela suggère que ce phénomène est peut-être plus fréquent chez les plantes et qu’on ne l’a pas découvert pour la simple raison que les couleurs des feuilles ne changent pas chez les autres plantes même si elles utilisent ce processus.
Source : Revue Nature Plants, Cosmos, Washington Post
