Les secrets bien gardés des fleurs
Afin de mieux comprendre l’é±¹´Ç±ô³Ü³Ù¾±´Ç²Ô des fleurs, une équipe de recherche montréalaise utilise la ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð, une technique employée par les géographes pour recréer la topographie du paysage. C’est cependant la première fois que les scientifiques s’en servent pour étudier les fleurs.
Composée de chercheuses et de chercheurs de l’Université Â鶹AV, de l’Université de Montréal et du Jardin botanique de Montréal, l’équipe a publié les résultats de ses travaux dans .
La ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð se base sur l’information recueillie au moyen de photos d’une fleur prises sous différents angles. Grâce à la triangulation des points communs entre les photos, il est possible de reconstruire la fleur en 3D. On applique ensuite les couleurs à cette représentation en trois dimensions à l’aide de l’information contenue dans les photos.
Fleur de l’espèce des Schlumbergera. Le spécimen provient de la collection du Jardin botanique de Montréal.
Selon l’équipe de recherche, la ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð a le potentiel de stimuler la recherche sur l’é±¹´Ç±ô³Ü³Ù¾±´Ç²Ô et l’écologie des fleurs puisqu’elle offre un moyen simple d’accéder à des données morphologiques tridimensionnelles. On pourrait penser à des bases de données de fleurs, voire de plantes complètes, révélant enfin aux scientifiques, de même qu’au public, les caractéristiques cachées des espèces de plantes.
« La photographie à elle seule peut difficilement capter toute la diversité des formes et des couleurs du monde végétal. C’est pourquoi je me suis intéressé aux moyens d’adapter les outils technologiques pour bien représenter la morphologie des fleurs », explique Daniel Schoen, professeur à l’Université Â鶹AV. L’idée d’appliquer la ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð aux fleurs lui est venue alors qu’il menait des travaux à l’Institut de recherche en biologie végétale. « Il est important de comprendre l’é±¹´Ç±ô³Ü³Ù¾±´Ç²Ô des fleurs puisqu’elles contribuent grandement au processus de spéciation, par lequel se diversifient les espèces végétales, et elles jouent donc un rôle déterminant pour la biodiversité des plantes », précise-t-il.
Fleur d’Aeschynanthus splendidus. Le spécimen provient de la collection du Jardin botanique de Montréal.
« Ce que notre équipe a mis au point est un outil qui, selon nous, sera utile à la compréhension du processus de diversification des fleurs en réponse à leur interaction avec les pollinisateurs. Grâce à nos , il est possible d’admirer les fleurs sous tous les angles », ajoute-t-il.
Des formes et des couleurs séduisantes
Les fleurs ont des structures tridimensionnelles complexes et extrêmement variées. Pour comprendre le développement et l’é±¹´Ç±ô³Ü³Ù¾±´Ç²Ô des fleurs, il importe de caractériser ces formes. En effet, 91 % des plantes à fleurs interagissent avec des pollinisateurs pour assurer leur reproduction dans un environnement en trois dimensions. La morphologie et la couleur des fleurs agissent tels des aimants sur les pollinisateurs afin de les attirer. Néanmoins, selon l’équipe de recherche, la structure en 3D des fleurs est rarement étudiée.
L’emploi de la ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð présente de réels avantages comparativement aux autres méthodes existantes, notamment la microtomographie aux rayons X, de loin le procédé le plus employé pour concevoir des modèles de fleurs en 3D, souligne l’équipe.
Fleur de l’espèce des Phalaenopsis. Le spécimen provient de la collection du Jardin botanique de Montréal.
« La ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð est beaucoup plus accessible, puisqu’elle est peu coûteuse, requiert peu de matériel spécialisé et peut même être utilisée directement dans la nature, explique Marion Leménager, doctorante en sciences biologiques à l’Université de Montréal et auteure principale de l’article. De plus, la ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð a l’avantage de reproduire les couleurs des fleurs, ce qui n’est pas possible avec les méthodes recourant aux rayons X. »
Les premiers résultats, bien qu’imparfaits, ont suffi pour donner envie à Marion Leménager d’y consacrer un chapitre de sa thèse. « La méthode n’est pas parfaite. Certaines parties des fleurs - les surfaces réfléchissantes, translucides ou très poilues - restent difficiles à reconstruire en 3D. »
En quête de réponses
« Nous avons montré que la ±è³ó´Ç³Ù´Ç²µ°ù²¹³¾³¾Ã©³Ù°ù¾±±ð fonctionne aussi bien, sinon mieux que les méthodes à rayons X plus complexes et plus onéreuses pour les structures visibles des fleurs, avance Simon Joly, professeur à l’Université de Montréal et chercheur au Jardin botanique. Grâce aux collections vivantes du Jardin botanique de Montréal, notre étude de plantes de la famille des Gesneriaceae, dont fait partie la violette africaine, démontre que les modèles 3D produits à l’aide de cette technique permettent d’explorer un grand nombre de questions sur l’é±¹´Ç±ô³Ü³Ù¾±´Ç²Ô des fleurs. »
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L’article « », par Marion Leménager et coll., a été publié dans New Phytologist. Cette étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et le Jardin botanique de Montréal (Espace pour la vie).
L’Université Â鶹AV
Fondée en 1821, l’Université Â鶹AV accueille des étudiants, des professeurs et des employés d’exception de partout au Canada et du monde entier. Année après année, elle se classe parmi les meilleures universités du Canada et du monde. Établissement d’enseignement supérieur de renommée mondiale, l’Université Â鶹AV exerce ses activités de recherche dans trois campus, 11 facultés et 13 écoles professionnelles; elle compte 300 programmes d’études et au-delà de 39 000 étudiants, dont plus de 10 400 aux cycles supérieurs.
Son ne date pas d’hier : il remonte à des dizaines d’années et se déploie à l’échelle tant locale que planétaire. Comme en témoignent les énoncés de »å³Ü°ù²¹²ú¾±±ô¾±³Ùé qu’elle a signés, l’Université souhaite contribuer à façonner un avenir où l’être humain pourra s’épanouir dans le respect de la planète.
