Jeudi
5 Octobre 2017
Rappelons
d’abord l’importance des feuilles pour la plante. Les feuilles sont le siège de
la photosynthèse ; dans leurs chloroplastes elles fabriquent, à partir de
l’énergie solaire, des sucres qui sont les réserves d’énergie chimique du monde
vivant. Dans les mitochondries a lieu la respiration : les sucres y sont
convertis en molécules circulantes qui vont fournir l’énergie nécessaire à la synthèse
de toutes les autres molécules cellulaires. Par ses alvéoles, la feuille
échange avec l’extérieur le gaz carbonique repris par la photosynthèse,
l’oxygène oxydant de la respiration et la vapeur d’eau qui régule la
température de la feuille. Enfin les cellules foliaires sont le lieu d’une
intense activité métabolique créatrice et destructrice de molécules ; ce
métabolisme est indispensable au
fonctionnement de la plante.
Toutes
ces fonctions sont influencées par les différentes composantes du climat :
la photosynthèse s’accroit avec la température mais en même temps la
respiration augmente ; il en résulte
une dégradation accélérée défavorable des réserves sucrées. Le métabolisme
est aussi très sensible aux conditions thermiques, il cesse quand les
températures sont trop bases et se ralentit à mesure qu’elles deviennent trop
élevées. Ainsi il existe une température optimale caractéristique de l’espèce
en relation avec son milieu d’adaptation. Les pertes en eau de la plante en
climat aride vont être limitées par la diminution de la densité des stomates, par
l’épaisseur de la cuticule cirée de la feuille et sa réflexivité élevée
vis-à-vis des radiations solaires, enfin par sa position relative à
l’éclairement : les feuilles retombantes recevant moins d’énergie radiante
que les feuilles étalées. Il est un
dernier caractère qui va jouer un rôle fondamental dans cette adaptation aux
caractéristiques climatiques c’est la taille de la feuille celle-ci varie de
manière importante dans le monde végétal, il est des espèces dont la surface de
la feuille est inférieure à 1mm2, d’autres dont la surface est
supérieures au 1 m2.
Des
chercheurs* se sont intéressés à la variation de la taille des feuilles en
relation avec les caractéristiques climatiques du site dans lequel la plante
vit ; ils ont pour cela compilé des
données sur 7670 espèces sur 680 sites non agricoles. A chaque site ils ont
établi une moyenne pour chaque espèce de la valeur de la surface projetée des
feuilles ou des folioles.
La
surface des feuilles varie d’une espèce à l’autre d’un ordre de grandeur de
cinq. D’une manière générale les arbres ont des feuilles plus grandes que les
buissons ou les herbes. Il existe un important effet lié à la famille à
laquelle appartient l’espèce, ainsi on trouve de très grandes feuilles chez les
Magnoliacées et des très petites chez les Fabacées. Enfin la taille de la
feuille est fortement corrélée aux variables climatiques : moyenne des températures
du site au cours des mois le plus chaud, irradiation et humidité. Les
combinaisons des variables climatiques expliquent la plus grande part de la
variation de la surface des feuilles.
Selon
ces chercheurs, la clé expliquant les variations géographiques de la taille des
feuilles réside dans la différence de température qui existe entre la feuille
et l’air environnant. Cette différence reflète la balance énergétique de ce que
la feuille reçoit et de ce qu’elle perd.
Les pertes sont atténuées par des feuilles petites, au contraire quand les
gains seront élevés la feuille sera grande. Ainsi s’explique une observation
écologique ancienne : les feuilles des plantes sont plus grandes lorsqu’on
se déplace des régions septentrionales vers l’équateur.
*Ian
J. Wright et al. Science, 1 septembre
2017, N° 6354, pp.817-920.
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