-
Botanique: chez plusieurs espèces d'arbres, l'écorce est aussi impliquée dans la génération de contraintes mécaniques qui contrôle la posture verticale des arbres!____¤201808
Une étude, dont les résultats intitulés «Mechanical contribution of secondary phloem to postural control in trees: the bark side of the force» ont été publiés dans la revue New Phytologist, a permis de montrer que, chez plusieurs espèces d'arbres, l'écorce est aussi impliquée dans la génération de contraintes mécaniques qui contrôle la posture verticale (verticalité) des arbres, alors que les scientifiques ont longtemps pensé que ce système moteur n'était contrôlé que par les forces internes du bois.
Comme la position verticale est instable, aussi bien pour les hommes que pour les arbres, «des mécanismes sont nécessaires pour contrer l'effet de la gravité»: ainsi, «pour assurer leur croissance verticale, les arbres ont besoin à la fois d'un système 'squelettique', qui est obtenu par la rigidité et la résistance du tronc, et d'un système 'moteur' pour contrôler leur posture en générant des forces compensant l'effet de la gravité».
Si la fonction squelettique de l'écorce a déjà été établie, jusqu'ici «sa fonction motrice (en tant que 'muscle' de l'arbre) a généralement été ignorée dans les études biomécaniques et écologiques, le bois étant considéré comme le seul tissu de l'arbre ayant des fonctions mécaniques actives».
Pour sa part, l'étude ici présentée a observé des espèces tropicales cultivées «de façon inclinée» pour comprendre le rôle de l'écorce. Il est constaté que «dans la tige de ces jeunes arbres tuteurés se développent des forces, qui entrainent immédiatement une courbure de la tige quand le tuteur est supprimé» et il est apparu que, chez certaines espèces, «quand l'écorce de la tige est enlevée, cette courbure est annulée ce qui démontre que les forces responsables du redressement sont localisées dans l'écorce».
En fait, «le mécanisme générant ces forces est lié à la structure particulière de l'écorce, où les fibres sont organisées sous forme de treillis». Comme «lors de la croissance en épaisseur de la tige, le développement des couches de bois fait augmenter la circonférence de l'écorce», cette organisation en treillis des fibres dans l'écorce «est telle que cette contrainte génère des forces orientées le long de la tige».Plus précisément, «si la tige est inclinée, la croissance est plus rapide du côté supérieur de la tige, conduisant à une asymétrie des forces générées» qui «permet à la tige de se courber vers le haut». Ainsi, «chez cinq des neuf espèces d'arbres étudiées, la génération des forces permettant à l'arbre de lutter contre la gravité» n'est pas «due uniquement à la maturation des parois des cellules du bois», mais également «à la poussée du bois sur ce treillis de fibres, astucieusement organisé dans l'écorce».
La capacité de la nature à résoudre «un nombre infini de problèmes d'ingénierie», fournit une fois de plus, une source de bioinspiration: en effet, «la nécessité des arbres à pousser verticalement en optimisant l'organisation de leurs tissus» devrait pouvoir trouver des applications dans la science des matériaux.
Tags : Botanique, 2018, New Phytologist, bioinspiration, gravité, arbres, troncs, tiges, écorce, treillis, contraintes, verticalité, bois, tissus, rigidité
-
Commentaires