Des arbres lumineux qui peuvent remplacer l’éclairage public, et des épinards en capacité d’envoyer des courriels pour mettre en garde contre des dangers se profilant à l’horizon : des perspectives qui ressemblent, de prime abord, à des récits de science-fiction.

Mais un laboratoire du MIT (Institut de technologie du Massachusetts), pionnier dans ce que le professeur Michael Strano, son chercheur en chef, appelle la nanobiotique végétale, pourrait bien en faire une réalité.

Plutôt que de procéder à des manipulations génétiques visant à amener les plantes à faire certaines choses, la nanobiotique végétale consiste à insérer dans les plantes des dispositifs minuscules – des particules d’ingénierie qui sont en mesure d’accéder aux cellules d’une plante et même à ses structures sous-cellulaires, comme les chloroplastes.

Cela fait un certain temps que les scientifiques savent que les plantes communiquent entre elles et avec le monde extérieur, mais les recherches menées par Strano pourraient donner la possibilité aux êtres humains de « pirater » les signaux envoyés par la plante, amenant cette dernière à faire part de ce qui est en train d’arriver – par courriel.

« La plante est excessivement sensible à tout : par exemple, au stress induit par la chaleur. Elle sait qu’il va y avoir la sécheresse avant les êtres humains. Elle ressent même les morsures d’insectes », a expliqué Strano au Times of Israël au cours d’un entretien accordé via Zoom.

En 2016, le laboratoire de Strano avait publié une recherche montrant que la nanobiotique pouvait être utilisée pour exploiter les capacités de détection hypersensibles des végétaux, offrant aux agriculteurs – mais pas seulement – les outils de diagnostic des plantes.

Parce qu’elles n’ont pas de mobilité indépendante, les plantes ont développé une série de compétences extraordinaires pour contrôler et réagir au changement le plus minimaliste survenant dans leur environnement.

Le professeur Michael Strano. (Capture d’écran)

Les racines, qui doivent chercher de l’eau et des nutriments, peuvent détecter les substances susceptibles de mettre en danger la plante, comme les polluants et les parasites qui lui sont nuisibles.

L’équipe de Strano a réussi à développer et à intégrer des capteurs minuscules dans les tissus vasculaires qui servent à transporter l’eau dans les feuilles d’épinard pour recueillir des informations sur les matériaux recueillis par les racines et envoyés dans les feuilles.

Ces capteurs sont fabriqués en combinant des tubes d’une taille infinitésimale avec un revêtement en polymère pour créer un phénomène de fluorescence et émettre de la lumière.

Ces nanotubes mesurent 0,7 à 0,15 nanomètres de diamètre et peuvent faire des centaines de nanomètres de long. Dans la mesure où 25 400 000 nanomètres n’équivalent qu’à 2,54 centimètres, ils ne sont observables qu’à l’aide d’un microscope électronique.

Les capteurs lumineux sont si petits qu’ils peuvent être introduits dans la feuille sans nuire à la plante, où la fluorescence change de couleur au moment où le matériau-cible se lie au revêtement en polymère.

Ce changement de couleur est détecté par une caméra infrarouge qui envoie un signal d’alerte à un téléphone cellulaire ou à une adresse courriel.

Cette recherche innovante avait été, à l’origine, créée pour que les plantes soient en mesure d’identifier les mines antipersonnel, mais elle a toutefois le potentiel d’aider à contrôler la qualité de l’eau, la pollution de l’air et une grande variété d’autres facteurs.

Cette recherche, qui a été lancée il y a presque cinq ans, a fait une nouvelle fois les gros titres, le mois dernier, grâce à un reportage d’Euronews au titre alléchant : « Les scientifiques ont appris aux épinards à envoyer des courriels et ils pourraient nous mettre en garde face au changement climatique. »