Des biologistes de l'Université de Tübingen ont démontré que les plantes peuvent choisir entre des réponses compétitives alternatives en fonction de la stature et de la densité de leurs adversaires. Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Institute of Evolution and Ecology révèle que les plantes peuvent évaluer la capacité concurrentielle de leurs voisins et adapter de manière optimale leurs réponses à ces derniers. Les résultats ont été publiés dans Communication Nature .

Il a été démontré que les animaux confrontés à la compétition choisissent de manière optimale entre différents comportements, y compris l'affrontement, évitement et tolérance, en fonction de la capacité concurrentielle de leurs adversaires par rapport à la leur. Par exemple, si leurs concurrents sont plus gros ou plus forts, les animaux sont censés « abandonner le combat » et choisir l'évitement ou la tolérance plutôt que la confrontation.

Les plantes peuvent détecter la présence d'autres plantes concurrentes grâce à divers indices, comme la réduction de la quantité de lumière ou du rapport des longueurs d'onde du rouge au rouge lointain (R:FR), qui se produit lorsque la lumière est filtrée à travers les feuilles. De tels indices de compétition sont connus pour induire deux types de réponses :élongation verticale conflictuelle, par lequel les plantes essaient de grandir et de faire de l'ombre à leurs voisins, et la tolérance à l'ombre, qui favorise les performances dans des conditions d'éclairage limitées. Des plantes, comme les plantes clonales, peuvent présenter un comportement d'évitement comme troisième type de réponse :ils s'éloignent de leurs voisins. "Ces trois réponses alternatives des plantes à la compétition lumineuse ont été bien documentées dans la littérature", dit Michal Gruntman, auteur principal de l'article. « Dans notre étude, nous voulions apprendre, si les plantes peuvent choisir entre ces réponses et les faire correspondre à la taille et à la densité relatives de leurs adversaires."

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont utilisé la plante clonale Potentilla reptans dans une configuration expérimentale qui simulait différents paramètres de compétition lumineuse. Ils ont utilisé des bandes verticales de filtres verts transparents qui réduisent à la fois la quantité de lumière et R:FR et pourraient donc fournir une simulation réaliste de la compétition lumineuse. En modifiant à la fois la hauteur et la densité de cette végétation simulée, les chercheurs ont pu présenter aux plantes différents scénarios de compétition lumineuse.

Les résultats ont démontré que Potentilla reptans peut en effet choisir sa réponse à la compétition de manière optimale. Lorsque les plantes étaient soumises à des traitements simulant des voisins courts et denses, qui présentait des concurrents trop denses pour être évités latéralement mais pouvant être dépassés verticalement, Potentilla reptans a montré la croissance verticale conflictuelle la plus élevée. Cependant, sous des voisins denses simulés, qui ne pouvait être dépassé ni verticalement ni latéralement, les plantes ont affiché le comportement de tolérance à l'ombre le plus élevé. Dernièrement, sous des voisins hauts et clairsemés, qui ne pouvait être évité que latéralement, les plantes présentaient les comportements d'évitement latéral les plus élevés.

Les résultats de cette étude révèlent que les plantes peuvent évaluer la densité et la capacité concurrentielle de leurs voisines et adapter leurs réponses en conséquence. "Une telle capacité à choisir entre différentes réponses en fonction de leur résultat pourrait être particulièrement importante dans des environnements hétérogènes, où les plantes peuvent pousser par hasard sous des voisins de taille différente, âge ou densité, et devraient donc être en mesure de choisir leur stratégie appropriée, " dit Gruntman. Cette étude fournit de nouvelles preuves de la capacité des plantes à intégrer des informations complexes sur leur environnement et à y répondre de manière optimale.