Ce dispositif bioélectronique permet aux scientifiques de cartographier les signaux électriques du piège à mouches Vénus

Jennifer Ouellette - 3 août 2023 13h56 UTC

Les êtres humains et les autres animaux envoient des signaux électriques via le système nerveux central. Le piège à mouches Vénus, dépourvu d'un tel système nerveux, envoie également des impulsions électriques rapides, générées en réponse au toucher ou au stress. C'est ainsi que la plante piège ses proies pour se nourrir. Selon un article récent publié dans la revue Science Advances, les scientifiques ont développé un dispositif bioélectronique pour mieux comprendre le mécanisme de signalisation complexe du piège à mouches de Vénus en cartographiant la façon dont ces signaux se propagent.

"Nous pouvons désormais affirmer avec certitude que le signal électrique provient des poils sensoriels du piège à mouches de Vénus", a déclaré la co-auteure Eleni Stavrinidou de l'Université de Linköping en Suède. "Grâce à notre technologie, nous pouvons également voir que le signal se propage principalement radialement depuis les cheveux, sans aucune direction claire.

Comme nous l'avons signalé précédemment, le piège à mouches Vénus attire ses proies avec un agréable parfum fruité. Lorsqu’un insecte se pose sur une feuille, il stimule les poils déclencheurs très sensibles qui tapissent la feuille. Lorsque la pression devient suffisamment forte pour plier ces poils, la plante ferme ses feuilles et emprisonne l’insecte à l’intérieur. De longs cils saisissent et maintiennent l'insecte en place, un peu comme des doigts, alors que la plante commence à sécréter des sucs digestifs. L'insecte est digéré lentement pendant cinq à 12 jours, après quoi le piège se rouvre, libérant au vent l'enveloppe desséchée de l'insecte.

En 2016, Rainer Hedrich, biophysicien à l'Université Julius-Maximilians de Würzburg en Bavière, en Allemagne, a dirigé l'équipe qui a découvert que le piège à mouches de Vénus pouvait réellement « compter » le nombre de fois où quelque chose touche ses feuilles poilues, une capacité qui aide la plante fait la distinction entre la présence d'une proie et d'une petite noix ou d'une pierre, voire d'un insecte mort. La plante détecte le premier « potentiel d'action » mais ne se ferme pas immédiatement, attendant qu'un deuxième zap confirme la présence d'une proie réelle, moment auquel le piège se ferme. Mais le piège à mouches Vénus ne se ferme pas complètement et ne produit pas d'enzymes digestives pour consommer la proie jusqu'à ce que les poils soient déclenchés trois fois de plus (pour un total de cinq stimuli).

En 2020, des scientifiques japonais ont modifié génétiquement un piège à mouches de Vénus pour obtenir des indices importants sur le fonctionnement de la « mémoire » à court terme de la plante. Ils ont introduit un gène pour une protéine capteur de calcium appelée GCaMP6, qui brille en vert chaque fois qu'elle se lie au calcium. Cette fluorescence verte a permis à l'équipe de suivre visuellement les changements dans les concentrations de calcium en réponse à la stimulation des poils sensibles de la plante avec une aiguille. Ils ont conclu que l'augmentation et la diminution des concentrations de calcium dans les cellules des feuilles semblent réellement servir de mémoire à court terme pour le piège à mouches de Vénus, même si la manière précise dont les concentrations de calcium fonctionnent avec le réseau électrique de la plante reste floue.

Cependant, un piège à mouches mutant de Vénus appelé Dyscalculia (DYSC) ne se ferme pas en réponse à deux stimuli sensoriels et ne traite pas non plus sa proie en réponse à des stimuli supplémentaires. Il a en quelque sorte « oublié » comment compter. Plus tôt cette année, Hedrich et son équipe ont découvert que la mutation ne semblait affecter ni le potentiel d’action ni le signal calcique sous-jacent au cours de la première étape à deux temps du processus. incendie, mais le piège ne se ferme pas, ce qui suggère que l'activation tactile de la signalisation calcique est supprimée.