Dans la nature, l'obscurité complète est difficile à trouver. Les plantes sont exposées à des durées de jour et de nuit variables, et même la nuit, elles reçoivent la lumière de la lune, des étoiles ou encore celle de l'éclairage public. L'obscurité totale peut toutefois être obtenue en recouvrant une plante ou une graine de plus de 6 millimètres de terre, dans les profondeurs d'une grotte, ou en plaçant une plante dans un enclos artificiel excluant toute lumière.
La plupart des gens savent intuitivement qu'une plante verte en croissance ne peut pas se développer durablement dans un endroit sombre, car la majorité des végétaux ont besoin de lumière pour fabriquer leur nourriture par photosynthèse. Cependant, certaines plantes n'ont pas besoin de soleil pour pousser : une plante verte en bonne santé peut continuer à croître pendant un temps variable dans l'obscurité complète avant de mourir.
Une plante normale placée dans l'obscurité
Si une plante verte en pot en bonne santé, comme un plant de tomate, est placée dans un contenant où la lumière est totalement exclue, elle réagit par plusieurs mécanismes automatiques. L'un d'eux est une croissance plus fine et plus allongée, appelée étiolation. La plante manifeste alors un géotropisme négatif — elle s'éloigne de la gravité terrestre — et, si la moindre lueur est disponible, un phototropisme positif, c'est-à-dire qu'elle s'oriente vers toute source potentielle de lumière.
Sa couleur verte commence à pâlir, faute de soleil pour alimenter la photosynthèse : le vert passe progressivement au vert pâle, puis au jaune, puis au blanc. Si aucune source de lumière n'est fournie, la plante finit par épuiser toutes ses réserves alimentaires et meurt.
Les plantes dans l'obscurité recevant du sucre
La photosynthèse combine le dioxyde de carbone et l'eau en présence de lumière solaire pour produire du sucre. Des expériences anciennes citées par L. Knudson et E. W. Lindstrom ont montré que des plantes vertes normales, comme le maïs, pouvaient être cultivées dans l'obscurité pendant un certain temps si on leur fournissait de l'eau contenant des sucres. Toutefois, les plantes finissaient toujours par mourir.
Kudson et Lindstrom ont également cultivé de l'orge albinos dépourvue de chlorophylle dans l'obscurité, sous diverses conditions et sur différents substrats. Les plantes ayant reçu des solutions de saccharose et de glucose ont montré une croissance accrue ; en culture hydroponique, elles ont survécu un mois de plus que celles privées de sucre. Mais aucune croissance soutenue n'a été observée.
Plus récemment, une étude intitulée « Sucrose availability on the aerial part of the plant promotes morphogenesis and flowering of Arabidopsis in the dark » a démontré qu'Arabidopsis — une plante de la famille des brassicacées — pouvait non seulement pousser, mais aussi fleurir dans l'obscurité complète lorsqu'elle était cultivée sur des boîtes de Petri verticales contenant un milieu gélosé enrichi en saccharose.
Les plantes parasites
Certaines plantes n'ont pas du tout besoin de photosynthétiser et ne possèdent pas leur propre chlorophylle. Elles vivent en parasites en prélevant la nourriture produite par d'autres plantes qui, elles, réalisent la photosynthèse. Parmi les exemples figurent les monotropes (Monotropa), parfois surnommées « pipes indiennes », qui se connectent aux champignons symbiotiques aidant les racines des arbres à absorber des nutriments, ainsi que les orobanches (Orobanche), qui s'accrochent aux racines des arbustes.
Tant que leurs connexions avec la plante hôte restent intactes, ces plantes poussent dans l'obscurité complète sous terre, n'émergeant vers la lumière du soleil que pour fleurir et produire leurs graines.
Les bulbes et les graines
Tant les bulbes que les graines contiennent des réserves nutritives. Lorsque les conditions appropriées de température et d'humidité sont réunies, ils entrent en phase de croissance. S'ils sont ensuite cultivés dans l'obscurité complète, ils peuvent produire du feuillage en s'appuyant sur les réserves stockées à l'intérieur. Ce feuillage reste généralement décoloré, mais chez les bulbes, des fleurs peuvent apparaître, souvent dotées de couleurs vives.
Betty Thomson et Pauline Miller ont étudié des graines de pois cultivées dans le sol, soit en serre à la lumière, soit dans l'obscurité complète après la germination. Elles ont constaté que, durant les 16 jours suivant la germination, il existait peu de différences entre les deux situations, que ce soit pour la longueur des feuilles et des entre-nœuds, ou pour le nombre total de feuilles et d'ébauches foliaires.
Les algues génétiquement modifiées
Des algues unicellulaires aquatiques ont été modifiées par insertion génétique afin de pousser dans l'obscurité complète. Le gène introduit, issu de globules rouges humains, permet à ces algues d'utiliser le carbone provenant des sucres plutôt que celui issu de la photosynthèse pour assurer leur croissance. Elles peuvent donc se développer dans l'obscurité totale, à condition que du sucre soit ajouté à leur milieu de culture.
Ces algues sont cultivées commercialement pour produire des compléments alimentaires, des pigments utilisés dans le marquage scientifique et des aliments destinés aux animaux d'aquaculture tels que les poissons et les crevettes. Cette capacité à croître sans lumière permet de les cultiver dans des fermenteurs fermés plutôt que dans des bassins ouverts exposés au soleil, offrant ainsi un meilleur contrôle sur la production et la pureté des produits obtenus.
En résumé
Bien que la plupart des plantes vertes dépendent de la lumière pour survivre, certaines espèces ont développé des stratégies remarquables — parasitisme, réserves internes ou modifications génétiques — qui leur permettent de croître, voire de fleurir, même en l'absence totale de lumière.
Source : https://jardin.98905.com/plants-flowers-herbs/plant-basics/1007111626.html