Pourquoi les feuilles des arbres ont des formes différentes ?
Palmées, ovales, rondes ou dentelées… Les feuilles des arbres ont des formes incroyablement diversifiées. Pourquoi la nature a-t-elle produit des formes et des tailles des feuilles aussi variées ?
Suivant la théorie de l’évolution, on pourrait imaginer qu’il existe une forme et une taille de feuille optimisée pour favoriser la photosynthèse et la croissance des arbres. Quand on observe la nature, il n’en n’est rien. Le chêne a des feuilles lobées, le châtaignier des feuilles oblongues, et l’acacia des feuilles découpées en folioles. D’où vient cette incroyable complexité ?
Taille des feuilles d’arbre : une conséquence du climat
La forme des feuilles résulte de l’adaptation de chaque espèce à son environnement. Sous un climat sec, la feuille ne doit pas être trop grande, car cela l’expose à la déshydratation. À l’inverse, une forte pluviosité va accroître la taille des feuilles. « Les feuilles de bananier ont pu atteindre une telle taille car ces arbres poussent dans des climats chauds et humides, atteste Ian Wright, biologiste à l’université de Macquarie, à Sydney. Il n’existe en principe aucune limite à la taille des feuilles. Tant qu’il y a de l’eau dans le sol, elles continuent à grandir ». Le palmier de Madagascar, ou le raphia royal (Raphia regalis), possède ainsi de gigantesques feuilles peuvent atteindre 25 m de long sur 3 m de large, explique le spécialiste, auteur d’une étude sur la taille des feuilles publiée dans Science.
Mais alors, pourquoi les feuilles des arbres des zones tempérées, qui risquent en principe moins d’être « brûlées » par le soleil que dans les zones tropicales, restent-elles de taille modérée ? Selon les chercheurs, ce serait en raison du froid. « Les grandes feuilles ont des couches d’air immobile plus épaisses et isolantes qui ralentissent leur capacité à tirer de la chaleur de leur environnement, chaleur nécessaire pour compenser l’énergie perdue durant la nuit », explique Colin Prentice, coauteur de l’étude. Les feuilles plus petites ont également un coût métabolique moins élevé.
Des feuilles échancrées pour faire moins d’ombre
Reste à expliquer la diversité des formes. Là encore, chaque arbre s’adapte au mieux aux conditions dans lesquelles il vit. La forme d’une feuille est donc le résultat complexe d’un compromis entre capter un maximum de lumière pour la photosynthèse et absorber un maximum de CO2 à travers les pores de la feuille, ces deux processus entraînant une évaporation de l’eau. Les feuilles recevant beaucoup de lumière ont ainsi tendance à posséder des multiples lobes et contours afin d’évacuer la chaleur.
Certaines feuilles à angle aigu permettent de capter un maximum de lumière le matin, lorsque le soleil est rasant, tout en minimisant l’incidence de la chaleur lorsque le soleil est son pic en journée. Certaines feuilles incurvées sont même capables de se faire de l’ombre à elles-mêmes !
À l’inverse, les arbres poussant dans des zones ombragées ont tendance à avoir des feuilles plus larges et moins dentelées pour capter au maximum le soleil.
Un même arbre peut aussi comporter des feuilles de taille et de forme variées : les feuilles supérieures, qui captent beaucoup de lumière, ont tendance à être plus petites et plus lobées afin de faire moins d’ombre aux feuilles de l’étage inférieur. Placés dans des environnements différents, deux arbres d’une même espèce vont également développer des formes de feuilles différentes.
Enfin, la forme des feuilles est aussi influencée par les espèces d’insectes et de micro-organismes qu’elle abrite, dont certains sont bénéfiques pour la croissance de l’arbre. La phyllosphère désigne ainsi la surface qu’offre la plante comme habitat pour les micro-organismes
Forme des feuilles : le cas des aiguilles
Chez les conifères, les aiguilles ont une surface d’absorption de lumière très réduite. En contrepartie, les aiguilles possèdent une cuticule épaisse, dure et vernissée, avec des stomates enfoncés sous la surface, ce qui prévient la perte d’eau par évaporation. Ils sont ainsi capables de résister à des températures très basses et à un climat sec. Comme ils ne perdent pas leurs feuilles à l’instar des arbres à feuilles caduques, ils peuvent également effectuer la photosynthèse tout au long de l’année. Une étude allemande a ainsi montré que les hêtres, à feuilles larges et ovales, génèrent de la photosynthèse 176 jours par an, contre 260 jours pour les épicéas.
Céline Deluzarche sur : https://www.futura-sciences.com
Diplômée de l’Institut Français de Presse en 2004, Céline a créé et alimenté la rubrique Science sur le site L’Internaute jusqu’en 2007 avant de travailler pour la rubrique Business du Journal du Net. Sa passion : parcourir inlassablement le Web à la recherche d’infos passionnantes qui expliquent le monde d’aujourd’hui et préfigurent celui de demain. Technologie, environnement, santé : chaque jour nous prouve que ce qui semblait hier impossible se réalise.
Céline nous a quittés le 17 décembre 2021.
Quand elle sortait de sa bulle Internet, c’était pour se balader dans sa ville adorée de Strasbourg, ou pour passer des nuits blanches devant des (excellentes) séries TV d’anticipation ou de politique, avec un faible avoué pour les productions nordiques et britanniques. Elle collaborait à Futura depuis plusieurs années.
« Diplômée de l’Institut Français de Presse en 2004 », Céline ne sait pourtant pas qu’on formule une question en inversant verbe et sujet. « Pourquoi les feuilles des arbres ont-ELLES des formes différentes ? » Ainsi, même entendant le texte lu peut-on comprendre qu’il s’agit d’une question, non pas d’une affirmation. Vous avez probablement remarqué, entre mille exemples, que le mode potentiel (subjonctif) disparait, qu’il faut lui adjoindre une nouvel auxiliaire, le verbe pouvoir, parfaitement superfétatoire (« La sprinteuse bélarusse espère que ses compatriotes puissent cesser « d’avoir peur » -Yahoo 10/08/21) ou encore qu’il faut désormais être en capacité de pouvoir être capable (« Il rappelle que de son succès dépend la capacité de notre pays à pouvoir juguler la pandémie » – Ordre des Médecins). Encore un petit effort, et il aura bientôt autant de langues que de locuteurs et donc plus de communication dans la cacophonie des solipsismes. Ce ne serait encore rien si cet appauvrissement de la langue ne trahissait en réalité une érosion de la capacité à penser, à formuler. L’IA, Siri ou Alexia s’en chargent. Sans philosophes ou poètes, il n’y aura plus que haine, guerre, esclavage.
Etudiantes, étudiants fuyez l’Institut français de presse (au moins pour apprendre les règles de la capitalisation). Sinon bientôt, même sur l’autoroute, vous aurez besoin d’un GPS pour trouver votre chemin !
Je voudrais m’excuser auprès de la famille de Mme Céline Deluzarche, et auprès de la mémoire de Céline. Je n’avais pas lu le post-scriptum en fin d’article, indiquant que Céline nous avait récemment quitté.e.s, sans quoi je me serais abstenu.e et aurais choisi une occasion plus adéquate pour une critique qui n’est pas personnelle mais systémique. Céline a le mérite de nous rendre sensibles à notre commensal, l’arbre.