Biologie du primaire et du collège · Grades 1–9
22Ce dont les plantes ont besoin
Deux pots de cresson sont posés sur le même rebord de fenêtre, semés le même jour. L’un est arrosé, l’autre non — et en une semaine la différence s’écrit en vert et en jaune. Avec des pots, des graines et de la patience, tu peux faire répondre les plantes elles-mêmes à la question de ce chapitre : de quoi une plante a-t-elle exactement besoin pour vivre et grandir ?
22.1 Poser des questions aux plantes : l’expérience honnête
Méthode 22.1 (L’expérience honnête)
Pour savoir si une plante a besoin de quelque chose — eau, lumière, sol, chaleur :
- prends deux pots des mêmes plantes, semées de la même façon ;
- traite-les exactement pareil en tout, sauf pour la seule chose testée — l’un l’a, l’autre non ;
- attends des jours ou des semaines, et compare ;
- toute différence vient forcément de la seule chose que tu as changée : l’expérience était honnête.
Le pot auquel on ne touche pas s’appelle le témoin : il montre ce qui se passe quand rien ne manque.
Exemple 22.2 (Pourquoi deux pots et non un seul)
Supposons qu’un pot non arrosé se fane. Était-ce le manque d’eau — ou un coup de froid, ou de mauvaises graines ? Avec un jumeau arrosé qui reste vert à côté, poussé du même sachet dans la même pièce, le doute disparaît : les jumeaux ne différaient que par l’eau. Les expériences à un seul pot ne convainquent personne, et surtout pas un biologiste.
22.2 Ce que révèlent les expériences
Proposition 22.3 (Les besoins d’une plante)
Des expériences honnêtes, menées pour chaque besoin tour à tour, montrent qu’une plante a besoin :
- d’eau — le pot non arrosé se fane et meurt ;
- de lumière — le pot du placard devient pâle, long et faible, puis renonce : pas de lumière, pas de nourriture fabriquée ;
- d’air — coupée de l’air frais, la croissance s’arrête ;
- de chaleur — dans le froid, les graines attendent (Proposition 9.5) et la croissance se fige ;
- de sels minéraux : de toutes petites quantités de substances nourrissantes que les racines boivent dissoutes dans l’eau du sol — dans de l’eau pure seule, une plante manque vite.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 22.4 (Le prisonnier pâle)
L’expérience du placard de Exercice 3.8, menée correctement avec un jumeau éclairé, donne un résultat frappant : le prisonnier n’est pas seulement triste mais jaune pâle — il a cessé de fabriquer sa substance verte — et étrangement grand, étiré comme s’il cherchait la lumière absente. Grandir sans lumière, c’est dépenser sans gagner ; les réserves de la graine une fois brûlées, il s’arrête.
Remarque 22.5 (Pourquoi les jardiniers nourrissent le sol)
Le compost et le fumier ne sont pas des « repas » pour les plantes — une plante ne mange personne. Ils réapprovisionnent le sol en sels minéraux, que les récoltes emportent année après année. Le composteur de Exemple 13.9 referme la boucle : ce que le sol a donné aux légumes, les épluchures le rendent au sol.
22.3 Ce que les plantes font de ce qu’elles prennent
Proposition 22.6 (Les plantes fabriquent leur propre matière)
Les animaux grandissent en mangeant d’autres êtres vivants. Une plante ne mange personne : avec l’eau et les sels minéraux du sol, l’air, et l’énergie de la lumière captée par ses feuilles vertes, elle fabrique sa propre matière — de nouvelles tiges, feuilles, racines et graines. Voilà pourquoi la lumière est pour une plante une affaire de boire et de manger, et pourquoi la feuille verte se tourne vers le ciel.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 22.7 (Un arbre à partir de presque rien)
Plante un pépin dans un grand pot de terre pesée, attends des années, et un petit arbre se dresse là — et pourtant la terre n’a presque rien perdu de son poids. Le bois de l’arbre n’a pas été puisé dans le pot : il a été fabriqué, à partir d’eau, d’air et de lumière, dans les ateliers verts des feuilles. D’où vient la matière des êtres vivants nous occupera encore dans les années à venir.
Remarque 22.8 (Le vert fait vivre tout le monde)
Rappelle-toi Proposition 19.3 : toute chaîne alimentaire commence par une plante. Nous voyons maintenant pourquoi il en est forcément ainsi — les plantes sont le seul maillon qui fabrique de la matière neuve à partir d’ingrédients non vivants. Chaque bouchée que quiconque avale, où que ce soit, a d’abord été fabriquée dans une feuille.
22.4 Exercices
Exercice 22.1 ★
Énumère les cinq besoins d’une plante.
Solution
Solution de Exercice 22.1.
L’eau, la lumière, l’air, la chaleur, et les sels minéraux (bus dissous dans l’eau du sol).
Exercice 22.2 ★
Dans une expérience honnête, combien de choses peuvent différer entre les deux pots ? Comment appelle-t-on le pot auquel on ne touche pas ?
Solution
Solution de Exercice 22.2.
Exactement une — la chose testée ; tout le reste doit être identique. Le pot auquel on ne touche pas est le témoin.
Exercice 22.3 ★
Décris l’aspect d’une plante poussée quinze jours dans le noir. Quel besoin manquait, et que ne pouvait-elle pas fabriquer ?
Solution
Solution de Exercice 22.3.
Jaune pâle au lieu de vert, étrangement grand et étiré, faible — puis elle renonce. La lumière manquait, si bien que la plante ne pouvait fabriquer ni sa substance verte, ni sa nourriture.
Exercice 22.4 ★
Que sont les sels minéraux, et comment la plante les prend-elle ?
Solution
Solution de Exercice 22.4.
De toutes petites quantités de substances nourrissantes présentes dans le sol. Les racines les boivent dissoutes dans l’eau du sol.
Exercice 22.5 ★
Pourquoi les jardiniers épandent-ils du compost, si les plantes ne mangent pas ?
Solution
Solution de Exercice 22.5.
Parce que les récoltes emportent les sels minéraux du sol année après année ; le compost les réapprovisionne. Il nourrit le sol, et l’eau du sol porte ensuite les sels jusqu’aux racines.
Exercice 22.6 ★
En quoi la façon de grandir d’une plante diffère-t-elle de celle d’un animal, d’après Proposition 22.6 ?
Solution
Solution de Exercice 22.6.
Un animal grandit à partir des êtres vivants qu’il mange ; une plante ne mange personne — elle fabrique sa propre matière à partir d’eau, de sels minéraux, d’air et de l’énergie de la lumière captée par ses feuilles vertes.
Exercice 22.7 ★
Dans Exemple 22.7, la terre du pot n’a presque pas perdu de poids pendant que l’arbre poussait. D’où venait la matière de l’arbre ?
Solution
Solution de Exercice 22.7.
Pas du sol : de l’eau, de l’air, la lumière fournissant l’énergie — le tout bâti dans les feuilles vertes. (Le sol n’a apporté que de l’eau et de petites quantités de sels minéraux.)
Exercice 22.8 ★
À toi d’essayer : conçois et réalise l’expérience honnête sur l’eau de la figure avec du cresson — deux pots, une seule différence. Note ce que tu vois au bout d’une semaine.
Solution
Solution de Exercice 22.8.
Réponse libre. Attendu : le pot arrosé vert et droit, son jumeau sec fané en quelques jours — et comme seule l’eau différait, c’est l’eau qui en est responsable.
Exercice 22.9 ★★
Lucas « prouve » que les plantes ont besoin de musique : il a chanté à un pot pendant un mois, et il s’est bien porté. Que manque-t-il à son expérience, d’après Méthode 22.1 ? Conçois la version qui la testerait vraiment.
Solution
Solution de Exercice 22.9.
Il n’y a pas de témoin : un seul pot, et tout à la fois — ce pot avait peut-être simplement une bonne lumière et un arrosage assidu (les chanteurs rendent souvent visite à leurs plantes !). La version honnête : deux pots identiques, mêmes graines, même terre, même fenêtre, même arrosage ; chanter à un seul ; comparer au bout d’un mois. Alors seulement une différence désignerait le chant.
Exercice 22.10 ★★
Une plante aquatique pousse complètement immergée, sans racines, et pourtant en pleine santé. Lequel des cinq besoins satisfait-elle manifestement encore, et comment — et quel besoin son eau fournit-elle à la place du sol ?
Solution
Solution de Exercice 22.10.
La lumière : elle pousse immergée, mais dans une eau éclairée, ses feuilles vertes captant encore la lumière à travers elle. L’eau qui l’entoure fournit aussi ce que fournit l’eau du sol — des sels minéraux dissous, bus par toute sa surface au lieu de l’être par des racines.
Exercice 22.11 ★★★
Deux pots de menthe identiques : l’un dans du sable arrosé d’eau de pluie, l’autre dans de la terre de jardin, tous deux arrosés et éclairés pareil. Au bout de deux mois, le pot de sable est petit et jaunissant. Quel besoin cette expérience honnête isole-t-elle — et pourquoi la plante du sable a-t-elle quand même poussé au début ?
Solution
Solution de Exercice 22.11.
Les sels minéraux : l’eau, la lumière, l’air et la chaleur étaient égaux, et du sable pur arrosé d’eau de pluie n’apporte presque aucun sel. Elle a poussé au début sur les réserves rangées dans ses propres tissus (comme la jeune pousse enterrée poussait sur la réserve de la graine) — les réserves dépensées, le manque s’est montré.