Les albinos botaniques : La science derrière les plantes sans chlorophylle

Imaginez un albinos. À quoi pensez-vous ? La plupart des gens imaginent probablement une souris blanche, avec des yeux roses. Ou peut-être un lapin blanc. L’albinisme étant également présent chez les humains, certains pourraient évoquer des images de mannequins comme Shaun Ross, un homme noir atteint d’albinisme qui a défié les normes de beauté de l’ère moderne. De façon peut-être plus pressante, d’autres encore pourraient penser aux albinos d’Afrique qui sont harcelés et tués parce qu’on croit que les parties de leur corps ont une signification magique.

Voici le truc cependant : l’albinisme n’est pas un terme vraiment scientifique. C’est un terme familier pour désigner les créatures dépourvues de pigment. Le mot albinos est dérivé du portugais pour « petit blanc ». Albo signifie « blanc » et le suffixe diminutif -ino signifie « petit ». En tant que tel, il s’applique également aux animaux et aux plantes qui manquent de couleur.

Lorsque les animaux manquent de couleur, cela est dû à une absence de mélanine dans leur peau et leurs cheveux. Quand les plantes manquent de couleur, c’est dû à l’absence de chlorophylle. Si l’absence de mélanine peut avoir des impacts sur la survie des animaux car leur coloration blanche les rend plus visibles pour les prédateurs et plus sensibles à des affections telles que le cancer de la peau, les animaux albinos sont capables de survivre et sont sporadiquement observés dans la nature. (De nombreux animaux blancs observés dans la nature sont en fait leucistiques ; ils manquent de pigment dans de nombreux types de cellules mais sont généralement discernables par des yeux normalement colorés).

Les plantes albinos, dépourvues de la chlorophylle dont elles ont besoin pour fabriquer de la nourriture, meurent généralement à l’état de plantules après avoir épuisé l’énergie stockée dans la graine. Les plantes au feuillage panaché de vert et de blanc ou aux fleurs anormalement blanches ne sont pas considérées comme albinos ; bien que leur coloration puisse être atypique pour une espèce donnée, ces plantes sont néanmoins capables de photosynthétiser normalement.

Dans de rares cas, les plantes albinos sont capables de survivre. En laboratoire, elles peuvent atteindre des tailles relativement importantes grâce à un milieu de culture qui leur permet d’absorber par leurs racines les nutriments qu’elles produiraient normalement dans leurs feuilles, ce qui est connu depuis ce début du XXe siècle.

L’albinisme est relativement courant chez les plantes cultivées en laboratoire par embryogenèse androgénique des microspores, un processus par lequel des gamètes mâles immatures sont traités par la chaleur, les rayons gamma, la colchicine ou l’éthanol et induits à former des embryons sans la présence d’un gamète femelle correspondant. Ce procédé est souvent utilisé dans le développement de cultures et de plantes ornementales telles que les hémérocalles, afin de réduire le temps nécessaire à la reproduction des caractères souhaités. Il n’est pas nécessaire d’accoupler la plante et d’attendre qu’elle forme des graines, dont beaucoup ne présenteront pas le caractère désiré, lorsque le caractère peut être isolé en utilisant le gamète de la plante présentant ce caractère.

On pense que la cause de la forte incidence de plantules albinos cultivées à partir de gamètes ainsi traités est due à une interférence dans le développement des plastides. Chez les plantes saines, les protoplastides mûrissent en chloroplastes, qui alimentent la photosynthèse. Ces protoplastides ne mûrissent pas correctement chez les albinos. L’apparition d’albinos est généralement considérée comme une mauvaise chose dans ce contexte : les cultures et les plantes ornementales albinos ne sont pas viables en dehors d’un laboratoire et sont donc inutiles.

Intéressant, dans l’un des rares cas répandus d’albinisme chez les plantes dans la nature, il peut en fait s’agir d’un mécanisme adaptatif. Les séquoias du littoral (Sequoia sempervirens), originaires de Californie et de l’Oregon, se reproduisent à la fois par graines et par drageons, c’est-à-dire que des pousses sont envoyées à partir de la base de l’arbre et deviennent elles-mêmes des arbres. Parfois, ces drageons donnent naissance à des arbres dont les aiguilles sont partiellement ou totalement dépourvues de pigmentation verte. On connaît environ 400 de ces arbres inhabituels, le premier ayant été découvert en 1866. Bien qu’en apparence ils semblent être des organismes indépendants, en fait, ils conservent des liens avec la plante mère et peuvent même échanger des nutriments. C’est ainsi que les drageons qui donnent naissance à des arbres aux aiguilles albinos peuvent atteindre l’âge adulte (bien qu’ils soient rabougris). Bien qu’ils ne soient pas eux-mêmes capables de photosynthétiser, ils sont alimentés en sucres nécessaires par la plante mère.

Alors que certains ont théorisé que ces séquoias fantômes sont des anomalies parasitaires, un peu plus que des sangsues botaniques qui ne parviennent pas à se lancer et passent leur vie à éponger leurs parents, de nouvelles recherches ont suggéré qu’ils aident en fait la plante mère en absorbant les métaux lourds et autres toxines. L’incidence est plus élevée dans les zones connues pour avoir des sols contaminés par des métaux lourds et il a été démontré que les séquoias albinos contiennent des taux beaucoup plus élevés de métaux tels que le nickel, le cadmium et le cuivre que les arbres environnants, normalement pigmentés.

Parce que les séquoias ont des génomes hexaploïdes – ce qui signifie qu’ils ont six copies de leur code génétique par opposition aux deux des génomes humains – ils ont beaucoup plus de chances de présenter des mutations. Les métaux pouvant interférer avec les processus normaux de photosynthèse, une étude de l’université du Colorado a émis l’hypothèse que ces arbres blancs servaient en fait de foie à leurs congénères en bonne santé, en séquestrant les métaux dans leurs tissus, où ils ne peuvent pas nuire à leurs parents photosynthétiques. Cette recherche est quelque peu spéculative à ce stade, mais si elle est prouvée, elle pourrait avoir des implications pour d’autres espèces de plantes également. Le peuplier baumier, le tremble, le bouleau et l’épinette blanche, ainsi que les plantes herbacées d’asclépiade, produisent tous occasionnellement des pousses à feuilles blanches également.

Le phénomène se produit également chez certaines espèces de plantes mycohétérotrophes – qui augmentent leurs habitudes photosynthétiques avec des nutriments produits par une relation symbiotique avec des champignons racinaires. Parfois, les plantes se convertissent spontanément à l’albinisme et survivent uniquement grâce aux nutriments produits par cette relation.

Bien que vous ne trouverez pas de véritables plantes albinos hantant les allées de votre jardinerie locale, un sélectionneur a développé un séquoia mosaïque, avec quelques aiguilles blanches et quelques aiguilles vertes, qui pourrait bientôt être disponible. Vous pourriez bientôt être l’hôte d’un fantôme botanique bien à vous.

.