Les plantes Héliophiles

Hélio, du grec ancien helios, veut dire “soleil”. Héliophile qualifie un organisme, comme une plante,  appréciant l’ensoleillement. Les plantes héliophiles croissent dans des endroits lumineux : végétaux autour de plans d’eau, graminées des prairies ou des champs de céréales.

 

Couleur et lumière

 

Les besoins de lumière et de couleurs des jeunes plantes sont différents. Le  rayonnement solaire agit par son intensité, par sa qualité et par sa durée, sur la morphogenèse et la croissance de la plante. Par la couleur de la lumière une plante obtient des informations sur sa situation spatiale.

Si elle couvre tout le spectre : lumière blanche.

Ou est-ce que des obstacles – nuages, feuilles voisines, bâtiments, reliefs etc. – ont «capturé » une partie de ce spectre ?

Les couleurs de lumière pour la photosynthèse sont le bleu et le rouge. Le bleu est dominant durant l’automne et l’hiver, et le rouge au printemps et en été. La lumière indique donc – entre autres facteurs – aux tissus de la plante quelle est la saison. Il y a des espèces que l’on rencontre exclusivement dans les stations découvertes et ensoleillées, et pour lesquelles le besoin de lumière est de 100 % : ces héliophytes sont les plantes des déserts, des toundras, des hautes montagnes et des steppes.

Les espèces développées aux forts éclairements différent des espèces développées à l’ombre par une taille basse, un port rampant, une disposition des feuilles en rosettes ou en coussins, des tiges plus ramifiées avec des entre-noeuds plus courts, des organes souterrains plus importants, des feuilles plus épaisses de dimension plus faibles et moins intensément colorées, des protections périphériques (épiderme, cuticule, pilosité) plus importantes, un parenchyme palissadique plus développé, une floraison et une fructification généralement plus abondantes et plus précoces, des feuilles plus grandes aux coloris plus intenses…

De telles caractéristiques, également observées chez les plantes alpines, doivent protéger la feuille contre les effets adverses d’un excès de lumière et d’une proportion plus élevée de rayons UV et IR (qui agit essentiellement sur la transpiration et les échanges thermiques des organes en élevant leur température).

A partir de ce point, plus la quantité de lumière augmente, plus la production d’énergie et la respiration augmentent également, jusqu’à un maximum. Cette intensité maximum est le «point de saturation lumineuse » . Quand il est atteint, la production d’énergie stagne.

C’est important, car ces deux points varient selon les espèces, et même parfois d’une feuille à l’autre sur une même plante. Les plantes très bien adaptées à la pleine lumière auront souvent un point de saturation et un point de compensation élevés. Elles sont mieux protégées contre la destruction de la chlorophylle par la lumière, et en contrepartie elles sont moins sensibles aux faibles éclairements.

Pour une même espèce en fonction des conditions de culture, on constate aussi des modifications de la morphologie générale. Les individus en plein soleil développent un port plus bas, des racines plus profondes, leurs tiges sont plus ramifiées, les feuilles sont plus petites avec une « peau » plus épaisse. Cela augmente aussi la production de fruits et de fleurs.

A l’inverse, les individus qui manquent de lumière ont tendance à produire des tiges plus hautes, moins ramifiées, des feuilles plus longues, plus colorées et moins de racines.

Les forestiers utilisent ces propriétés chez les arbres pour inciter les jeunes plants à pousser droit vers le haut, sans se ramifier. Il leur suffit de laisser un boisement dense et sombre pour éviter d’avoir à élaguer les branches basses…

Certaines plantes mesurent la durée du jour pour déclencher leur floraison.

Par exemple autour de l’équateur les plantes sont souvent de « jour court ». Déplacées en régions tempérées – comme certaines orchidées d’intérieur du genre Cattleya ou Phalaenopsis – il n’est pas surprenant qu’elles ne fleurissent qu’en hiver quand les nuits sont longues… Les journées estivales longues déclenchent parfois même l’arrêt de la floraison. Surprenant, non ?

A l’inverse, les plantes de « jours longs » préfèrent attendre que l’été soit bien avancé pour amorcer la floraison. Cela leur permet notamment de s’assurer d’avoir eu suffisamment de jours longs – et donc assez de réserves – pour soutenir l’effort de la floraison.En région tempérée, les températures suffisent généralement pour indiquer aux plantes quand fleurir. La majorité de nos espèces indigènes sont donc indifférentes à la durée du jour.

Les adaptations physiologiques

Les héliophiles développent des protections contre les effets directs des radiations UV : inhibition de la respiration chez certaines algues, destruction du cytochrome A, de la cytochrome oxydase de la levure et du cytochrome A3 des mitochondries ; ces protections produisent des pigments flavonoides qui absorbent les UV et minimisent les dommages.

D’autre part, 3 fonctions sont sensibles à l’intensité lumineuse : la respiration, la photosynthèse et la transpiration.

Des modifications physiologiques profondes vont alors influencer la croissance et la morphogenèse de l’individu pour conduire à des types biologiques parfaitement adaptés aux conditions du milieu environnant.

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