 Dionaea
muscipula |
Aspect général
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La
rosette de feuilles vivace de Dionaea se dresse sur un court rhizome
non ramifié habillé par la base des feuilles. Chaque feuille
à une base charnue qui est située sous la surface du sol
et un pétiole vert terminé par les deux lobes du piège
dont les différentes structures servent à l'attraction,
à la capture, à la détection et à la digestion
de la proie. Dionaea muscipula
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Le
piège de Dionaea comporte trois zones principales: Les dents
marginales: La périphérie du piège porte 14 à
20 'dents' marginales légerement courbées vers le haut. Les
dents des deux lobes s'entrecroisent lorsque le piège se ferme.
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La surface digestive:
La zone centrale du piège, limitée par la bande périphérique,
est couverte d'une multitude de glandes digestives pigmentées reposant
sur un épiderme plat. Les glandes digestives sont plus grandes que les
glandes de la bande périphérique et peuvent être vues facilement
à l'oeil nu. Lorsque le piège est fermé cette région
glandulaire délimite temporairement la cavité digestive remplie
de liquide.
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Parmi les glandes digestives, se dressent de longs poils sensibles généralement au nombre de trois par lobes, mais leur nombre peut atteindre sept à neuf. Ces poils sensibles servent de récepteur au toucher et occupent une position symétrique d'un lobe par rapport à l'autre. |
| Le
piège |
Stimulation mécanique du
piège:
le piège béant se ferme rapidement
lorsque les poils sensibles sont stimulés efficacement (soit deux
stimuli mécaniques dans un intervalle de 20 à 40 secondes).
Les 'dents' bordant le piège s’entrecroisent en laissant un certain
espace. Dans un premier temps lorsque le piège se referme, les dents
sont interdigitées mais, la fermeture n’est pas totale. Seul un
piège stimulé à cinq reprises se ferme totalement.
Au risque de suciter des déceptions,
le piège de Dionaea ne fonctionne pas comme un petit muscle et le
mouvement n'est pas non plus le résultat d'un phénomène
de turgescence/plasmolyse. Selon les dernières études il
s'agirait plutôt d'un phénomène de croissance
très rapide.
Lors de la fermeture du piège, la
nervure désignée comme la 'charnière' n'a aucune fonction
particulière dans le mouvement, c'est la face externe des
bords des deux lobes qui grandie le plus et permet de fermer le piege.
Reste a comprendre comment des cellules végétales
dont la paroi est rigide peuvent grandir si soudainement. Bien que certains
détails restent non élucides l'essentiel du mécanisme
semble compris. La double stimulation mécanique d'un poil sensible
du piège entraine un flux d'ions via l'apoplaste. Ce changement
local de potentiel crée un flux de protons (H+) vers
la paroi des cellules. Suite a une acidification de la paroi, l'arrangement
des fibres de cellulose se modifie (devient plus lache) et la cellule grandie
soudainement sous l'effet de la pression intracellulaire. Ce modèle
explique notamment qu'un piège ne fonctionne que trois fois, car
ensuite les cellules n'ont plus de potentialité d'extension.
Stimulation chimique du piège:
Les stimuli chimiques exercés par
la proie entraînent une fermeture totale du piège avec formation
d’une zone de jointure qui scelle les deux bords et délimite ainsi
une cavité digestive close.
2-Phase de digestion
de la proie:
A ce stade, du mucilage est sécrété
par de petites glandes périphériques et forme un 'joint de
fermeture' qui évite les fuites de liquide digestif du piège.
L'acide urique, principal constituant des excrétions des mouches,
est encore plus efficace que l'amoniaque pour stimuler la sécrétion
d'enzymes digestives.
3-Ré-ouverture
du piège:
Une fois la digestion de la proie achevée,
le piège s’ouvre à nouveau. Le mouvement de ré-ouverture
est amorcé par une phase rapide complétée par une
phase de croissance plus lente des cellules situées sur la face
digestive du piège. Cela se produit grâce à l'assimilation
des nutriments issus de la proie. Un piège ré-ouvert
peut être facilement identifié par la position verticale de
ses dents marginales. Il diffère d’un piège n'ayant pas fonctionné
par une cuticule poreuse couvrant ces glandes digestives.
Lorsqu'une grosse proie est capturée,
le piège peut rester fermé pendant plusieurs semaines et
mourir avant de sa ré-ouverture. Avec de petites proies un même
piège peut réaliser jusqu'à trois cycles de digestion
avant de mourir.
Il existe plusieurs expériences simples
de torture de la plante qui permettent de vérifier ce modèle
de fonctionnement du piège de Dionaea. Tout d'abord, si l'on augmente
le désordre moléculaire en passant une flamme sous le piège,
il se ferme rapidement. Ensuite, si l'on pique le piège avec une
épingle de manière à vider le contenu d'une cellule,
on créé un flux d'ions qui conduit également à
la fermeture du piège. Enfin, on peut aussi obtenir la fermeture
d'un piège en trempant l'extrémite de la feuille dans une
solution de NaCl 1M et vérifier que le phénomène d'osmose
n'intervient pas en plaçant la feuille dans une solution de saccharose
1M.
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| Le
piège |
Quel est le mécanisme qui rend le piège de la Dionée capable de se fermer en réponse au toucher de ses poils sensibles?
Le site de Mécanoréception
Il correspond au site où sont initiés
des potentiels de récepteur dans le poil sensible. Ce site semble
localisé à la base du poil sensible, dans la zone la plus
facilement déviable. A ce niveau, les cellules possèdent
du réticulum endodermique disposé en anneaux concentriques
qui fournirait des informations sur les variations de pression.
| Le
piège |
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Répartition
géographique Dionaea muscipula est originaire des Carolines aux Etats-Unis. Elle est principalement répartie sur une zone de 320 Km comprise entre la Caroline du Nord (Comté de Beaufort) et la Caroline du Sud (Comté de Charleston). Type de sol Températures
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Disponibilité en eau du milieu
Les Dionaea poussent dans des terrains où
l'eau n'est pas stagnante. En dehors des périodes humides, le sol
peut s'assécher sur une profondeur de 5 à 10 centimètres,
mais dans ces conditions, l'eau est toujours accessible aux racines de
la plante.
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