Tous les végétaux se protègent contre leurs bioagresseurs par des défenses passives et actives dont les plus connues sont décrites ci-dessous (liste non exhaustive) :
- Production de pesticides naturels
Les plantes, y compris ceux que nous consommons, synthétisent des pesticides naturels pour éloigner ou empoisonner leurs bioagresseurs. Les phytotoxines sont connues depuis plusieurs décennies pour leurs propriétés antimicrobiennes qui s’accumulent dans certains tissus végétaux en réponse à une attaque de microorganismes.
On estime à plus de 500000 le nombre de composés secondaires synthétisés par les plantes dont 20000 ont leur formulation chimique connue. Par exemple, les tomates et les pommes de terre contiennent de la solanine connue pour ses effets toxiques sur le système nerveux et le tube digestif. Les doses présentes dans la partie consommée de ces légumes ne sont pas toxiques pour l’homme. Par contre, les tomates vertes, les fleurs et les germes de pomme de terre sont plus riches en solanine et ces parties non consommées sont toxiques. Le taxol de l’if utilisé en cancérologie et la digitoxine de la digitale pourpre ou laineuse indiquée dans le traitement des insuffisances cardiaques sont aussi des substances toxiques synthétisées par les plantes pour combattre des bioagresseurs. Le laurier-rose très connu en région méditerranéenne est une plante très toxique en raison de la présence dans tous ses organes d’hétérosides produisant des troubles cardiaques. L’ingestion d’une seule feuille de laurier rose peut être fatale pour l’homme. 30 à 60 gr de feuilles de cet arbuste peuvent entraîner la mort d’un bovin de taille adulte.
Les allomones végétales sont des insecticides naturels quelquefois utilisés depuis longtemps d’une manière empirique contre les bioagresseurs comme les décoctions de tabac. Leur réintroduction à partir des années 1970 en agriculture est à l’origine de l’essor d’une nouvelle discipline : « l’écologie chimique ».
- Barrières périphériques de protection
L’écorce des arbres est une barrière de protection. Les organes les plus fragiles comme les feuilles sont aussi protégés par un tissu étanche dénommé cuticule. Plus cette barrière est épaisse, plus elle protège les tissus fragiles.
- Régénération des tissus et organes
cicatrisation sur une courgette après une attaque d'escargot faisant apparaître les graines. On ne constate aucune infection sur la blessure produisant à cet endroit un angle d'environ 60°
Les plantes compensent les dégâts causés par des ravageurs par une régénération de leurs structures. Par rapport aux êtres humains, c’est un avantage indéniable. Si on perd un bras ou une jambe suite à un accident, la nature n’a pas prévu que ceux-ci puissent repousser. Les plantes ont par contre l’avantage de pouvoir régénérer leurs organes détruits par des bioagresseurs. Elles peuvent survivre si les pertes prélevées sont inférieures à la croissance végétale. Tout prélèvement supérieur au potentiel de croissance réduit les rendements et peut même être fatal pour la plante. On comprend tout de suite l’importance d’apporter une nourriture convenable et bien équilibrée sous forme d’engrais pour optimiser la croissance des plantes.
- Système de surveillance et de mémorisation des agressions causées par des agents pathogènes. Les plantes disposent d’un système de protection comparable à notre système immunitaire même si elles ne sont pas pourvues d’organes hématopoïétiques (a). La plupart des cellules des plantes disposent d’un système de reconnaissance de structures moléculaires élémentaires d’un pathogène contrôlé par des récepteurs spécifiques situés à la surface des cellules végétales. Cette reconnaissance active déclenche une augmentation de substances toxiques déjà présentes, ou la synthèse de nouveaux pesticides naturels plus agressifs vis-à-vis des agents pathogènes. En viticulture, on a un bon exemple de réaction active contre des micro-organismes pathogènes avec les vins rouges de Bourgognes connus pour être souvent bien dosés en resvératrol. Ce polyphénol est un antioxydant produit lors d’un stress dont la quantité varie selon le cultivar et l’exposition à une infection fongique. Les plantes possèdent également un système efficace contre les maladies virales : les SIRNA. Il s’agit de petits ARN interférents pouvant se lier avec un ARN étranger (celui produit par les virus) (b). Ce système a l’avantage de se comporter comme une mémoire immunitaire permettant ainsi une réponse plus rapide en cas de réinfection.
- Les HIPV (Hebivore-Induced Plant Volatiles). Ce sont des composés spécialement émis par une plante quand celle-ci est victime de l’agression d’un ravageur phytophage. Les HIVP sont destinés à attirer un auxiliaire utile du bioagresseur ou à l'éloigner. Les dernières études (1) montrent que la localisation d’un hôte par un bioagresseur et par l’intermédiaire des HIPV, est souvent conditionnée par une période d’apprentissage reposant sur des informations perçues par le prédateur lors de son développement. D’autres études montrent que des plantes agressées émettent des médiateurs chimiques pour avertir leurs congénères encore sains qu’une infection est en cours ce qui a pour conséquence d’augmenter la production de pesticides naturels.
Les bioagresseurs finissent par s’adapter aux systèmes de résistance des plantes qui évoluent également pour limiter l’agressivité des bioagresseurs
Tous les bioagresseurs finissent par trouver le moyen de contourner les défenses naturelles qu’inventent leurs hôtes pour se protéger. Nos ancêtres se sont aussi adaptés à certains végétaux que nous pouvons absorber sans être empoisonnés alors qu’ils contiennent des substances toxiques pour d’autres mammifères. Et l’inverse est également vrai. Par exemple, l’amanite phalloïde est mortelle pour l’homme, mais ne l'est pas pour l’écureuil roux. Les plantes évoluent également pour faire face à leurs bioagresseurs en acquérant de nouvelles protections par mutations et sélections naturelles. Cette évolution des hôtes et de leurs prédateurs est permanente.
Voici un autre exemple d’adaptation chez l'être humain d'une substance toxique qui n’est pas toujours connue. Le chocolat est un élément très apprécié par les humains. Il contient pourtant une substance toxique redoutable pour les chats et les chiens : la théobromine. 100 grammes de chocolat noir peuvent tuer un chien de 10 kg (2). La quantité de théobromine présente dans le chocolat n’est pas dangereuse pour l’homme qui dispose d’un arsenal enzymatique pour la neutraliser.
a) Organes participant à l’élaborations des cellules sanguines dont celles impliquées dans l’immunité humorale ou à anticorps comme les leucocytes.
c) ARN : Acide ribonucléique synthétisé dans les cellules à partir d’une matrice ADN et servant d’intermédiaire de l’information pour synthétiser des protéines ou pour remplir d’autres fonctions biologiques