Des motifs fascinants chez les plantes

AVEZ-​VOUS déjà remarqué que beaucoup de plantes se développent en formations spiralées ? Les écailles de l’ananas, par exemple, dessinent 8 spirales qui tournent dans un sens et 5 ou 13 qui vont dans la direction opposée (voir la figure 1). Si vous observez les graines d’une fleur de tournesol, vous réussirez peut-être à voir l’entrecroisement de 55 spirales dans un sens avec 89 dans l’autre, voire de plus. Vous pouvez même trouver de tels motifs sur un chou-fleur. Dès que l’on commence à remarquer les spirales, aller au marché des fruits et légumes revêt un nouvel intérêt. Pourquoi les plantes poussent-​elles ainsi ? Le nombre de spirales a-​t-​il une quelconque importance ?

La croissance des plantes

La plupart des plantes font naître leurs organes (tiges, feuilles et fleurs) à partir d’un minuscule point végétatif central appelé méristème. Chaque nouvelle structure, ou primordium, se développe et pousse depuis le centre dans une direction différente, formant un angle avec le bourgeon précédent * (voir la figure 2). La majorité des plantes répartissent leurs bourgeons suivant un angle particulier qui produit des spirales. Quel est-​il ?

Considérons le problème suivant : Imaginez que vous vouliez mettre au point une plante dont les bourgeons se rangent de façon compacte, sans perdre de place, autour du point végétatif. Supposons que vous décidiez de faire pousser chaque nouveau primordium à un angle de deux cinquièmes d’un tour par rapport au bourgeon précédent. À un moment donné vous seriez dans l’embarras, car de cinq en cinq les primordiums se superposeraient en poussant depuis le même point et dans la même direction, et constitueraient des lignes avec des vides entre elles (voir la figure 3). À vrai dire, quelle que soit la fraction de tour choisie, le résultat est : des lignes et non un rangement optimal. Seul ce qu’on appelle “ l’angle d’or ” — environ 137,5 degrés —  permet d’obtenir un agencement compact et idéal des bourgeons (voir la figure 5). En quoi cet angle est-​il si spécial ?

Il ne peut s’exprimer par une fraction de tour. La fraction 5/8 est proche de sa valeur ; 8/13 l’est un peu plus ; et 13/21 l’est encore plus. Mais il n’en existe aucune qui soit égale à la proportion idéale d’un tour. Si les bourgeons issus du méristème s’implantent successivement à cet angle fixe les uns par rapport aux autres, jamais deux bourgeons ne se développeront rigoureusement dans la même direction (voir la figure 4). C’est pour cela que les primordiums s’ordonnent en spirales plutôt qu’en rayons.

Fait remarquable, une simulation sur ordinateur de la croissance de primordiums nés d’un point central ne donne des spirales reconnaissables que si la valeur de l’angle entre les bourgeons est très précisément celle de l’angle d’or. Si l’on s’en écarte ne serait-​ce que d’un dixième de degré, l’effet est annulé. — Voir la figure 5.

Le nombre de pétales d’une fleur

Curieusement, le nombre de spirales résultant d’une croissance déterminée par l’angle d’or correspond généralement à un nombre de la suite dite de Fibonacci. Cette série a été décrite pour la première fois par un mathématicien italien du XIII^e siècle, connu sous le nom de Leonardo Fibonacci. Dans cette progression — 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, etc. — chaque nombre après 1 est égal à la somme des deux nombres qui le précèdent.

Quantité de plantes qui présentent un motif de croissance en spirale ont un nombre de pétales égal à un nombre de Fibonacci. Certaines personnes ont observé que les boutons d’or ont tendance à avoir 5 pétales, les sanguinaires 8, les séneçons 13, les asters 21, les pâquerettes 34, et les asters d’automne 55 ou 89 (voir la figure 6). Il n’est pas rare que les fruits et les légumes aient des caractéristiques qui correspondent aux nombres de Fibonacci. Citons les bananes, qui sont de section pentagonale.

“ Toute chose, il l’a faite belle ”

Depuis longtemps, les artistes considèrent que la proportion dorée est la plus agréable à l’œil. Pourquoi les plantes échelonnent-​elles leurs bourgeons justement à cet angle singulier qu’on appelle angle d’or ? Beaucoup de personnes pensent que ce phénomène n’est qu’un cas parmi d’autres de conception intelligente dans les choses vivantes.

En réfléchissant à la conception des organismes vivants et à la capacité des hommes à y prendre plaisir, bien des personnes discernent la main d’un Créateur qui souhaite que nous savourions la vie. La Bible dit de lui : “ Toute chose, il l’a faite belle en son temps. ” — Ecclésiaste 3:11.

[Note]

[Schémas, pages 24, 25]

Figure 1

(Voir la publication)

Figure 2

(Voir la publication)

Figure 3

(Voir la publication)

Figure 4

(Voir la publication)

Figure 5

(Voir la publication)

Figure 6

(Voir la publication)

[Illustration, page 24]

Gros plan d’un méristème.

[Indication d’origine]

R. Rutishauser, University of Zurich, Switzerland

[Crédit photographique, page 25]

Fleur blanche : Thomas G. Barnes @ USDA-NRCS PLANTS Database