Pourquoi le bleu est si rare chez les végétaux

Pourquoi le bleu est si rare chez les végétaux

蓝色为何在植物中如此罕见

Le bleu est en effet une couleur rare dans la nature,et particulièrement chez les plantes—le«cerisier bleu»,Elaeocarpus angustifolius faisant figure d'exception.Les raisons sont différentes selon les fruits et légumes.

Pour les légumes-feuilles,c'est une question d'«efficacitéénergétique».Les feuilles des végétaux sont le lieu de la photosynthèse(utilisation de l'énergie lumineuse pour croître).Mais dans des feuilles bleues,son rendement serait fortement réduit.« Pour qu'une plante apparaisse bleue,il faudrait qu'elle réfléchisse la portion bleue du spectre lumineux,au lieu de l'absorber et de l'utiliser pour la photosynthèse,explique Ralf Schweiggert,àl'université Hohenheim(Stuttgart,Allemagne).Or,la lumière bleue fourniténormément d'énergie,beaucoup plus que la lumière rouge.»Ce qui explique que l'évolution n'ait pas favoriséles végétaux bleus.De fait,toutes les plantes ont héritéd'une algue ancestrale leur appareil photosynthétique,composéde pigments verts(la chlorophylle)et jaunes(les caroténoïdes).«Pour qu'une plante devienne bleue,il faudrait d'abord que les pigments verts et jaunes soient détruits.Ce qui rendrait la photosynthèse beaucoup moins efficace,sinon impossible»,poursuit Ralf Schweiggert.

Cependant,les fleurs bleues n'étant pas rares,les fruits possèdent eux aussi l'équipement pour fabriquer du bleu,«produit par des pigments de la famille des anthocyanines,qui sont aussi responsables des teintes rouges et noires bien plus courantes dans les fruits»,explique Martin Schaeffer.

Selon ce biologiste de l'universitéde Freiburg(Allemagne),si les fruits sont rarement bleus,c'est une question d'évolution.Les fleurs,organes reproducteurs des plantes,ont vocationàattirer des insectes qui transportent le pollen d'une fleuràl'autre.Tandis que les fruits séduisent les animaux frugivores,qui dispersent leurs graines.«Les fleurs ont donc tout intérêtàse distinguer par leur couleur,car la pollinisation nécessite qu'un animal visite au moins deux fleurs de la même espèce.Ce n'est pas le cas pour la dispersion des graines»,explique Martin Schaeffer.D'oùune grande variétéde nuances parmi les fleurs,alors que les fruits ont plutôt convergévers des couleurs qui les protègent des pathogènes ou qui distinguent du feuillage.Quant aux racines,tubercules et bulbes,«les chances qu'une plante accumule un pigment rare dans un organe rarement colorésont assez minces»,estime Ralf Schweiggert.

事实上,蓝色是大自然中一种罕见的颜色,在植物中这一特点表现得更为明显——蓝樱桃“球果杜英”却是个例外。具体原因随果实和蔬菜的种类而不同。

就叶菜类蔬菜而言,这涉及“能量效率”问题。植物的叶子是光合作用(利用光能生长)发生的场所。如果叶子为蓝色,光合作用效率将受到严重影响。来自德国斯图加特霍恩海姆大学的拉尔夫·施威格解释道:“如果要让植物的外观显示为蓝色,那么它得反射光谱中的蓝色部分,而不是将其吸收用于光合作用。然而,蓝色光提供的能量巨大,远远超过红色光。”从物种演变的角度说明蓝色植物容易被淘汰。事实上,所有的植物都从一种古老的藻类那里继承了光合作用的结构,其中包括绿色素(叶绿素)和黄色素(胡萝卜素)。拉尔夫·施威格补充说:“如果植物要变为蓝色,首先得让绿色素和黄色素消失,这样光合作用效率会大大下降,甚至为零。”

然而,蓝色的花并不罕见,果实也具有产生蓝色外观的器官。马丁·谢弗解释道:“花青素一类的色素可以产生蓝色,果实中更常见的红色和黑色也是由这些色素产生的。”

这位德国弗赖堡大学的生物学家认为:蓝色的果实之所以罕见,这是物种进化的结果。花朵是植物的生殖器官,职责是吸引昆虫,以实现花粉在花朵之间的传播。果实吸引食果动物,从而实现种子传播。马丁·谢弗解释道:“花朵喜欢争奇斗艳,因为花粉传播需要一个动物光顾同种植物的至少两朵花。而种子传播则不需要这个条件。”因此,花朵的颜色千差万别,而果实趋向于采用抵御病原菌或者与叶子区别开来的颜色。至于根、块茎和球茎,拉尔夫·施威格说:“植物在色彩十分单调的器官中累积罕见色素的概率微乎其微。”

田俊雷译自Science&Vie,novembre 2014,N°1166

更正:《法语学习》2015年第2期第47—49页上小标题中的“défit”应为“défi”。特此更正。

本刊编辑部