Une comptine apprend depuis longtemps à planter les choux mais l’origine de leur forme, en particulier celle du romanesco, demeurait une énigme. Treize ans de recherches associant biologie et mathématiques ont permis de la résoudre. Chou-fleur, chou de Bruxelles, brocoli, chou romanesco… les variétés de brassicacées ont en commun une abondance de tiges comestibles.
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Cette spécificité est le résultat d’une “guerre de territoires” génétique, expliquent François Parcy (CNRS) et Christophe Godin (Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique), principaux auteurs d’une étude qui fait la couverture de la revue Science.
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Le premier, biologiste des plantes, s’intéressait au chou ; l’autre, mathématicien, modélisait des mécanismes de croissance végétale. Avec une fascination partagée pour le romanesco et ses multiples terminaisons pyramidales, rappelant les structures en fractale. Cette forme géométrique, dite “infiniment morcelée” ou “autosimilaire”, a la particularité de se révéler à l’identique, quelle que soit l’échelle d’observation.
Pour comprendre la morphogenèse du chou, “on s’est fait aider par une cousine de laboratoire”, raconte M. Parcy. L’Arabidopsis thaliana, plante dont deux mutations génétiques transforment les fleurs en choux. Les chercheurs ont analysé les luttes d’influence entre les gènes qui régissent la production de feuilles, de tiges ou de fleurs, et mis en évidence le rôle d’un “architecte floral”.
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“Ce gène décide de l’endroit où une fleur doit se former mais il n’est pas capable de faire le boulot tout seul. Il convoque des renforts pour repousser les gènes de tige. Chez le chou, ces renforts sont absents et les gènes de tige envahissent alors le territoire pour en refaire une”, explique le biologiste. Mais le processus ne s’arrête pas là car le bref passage des cellules de tige à un état de fleur affecte leur “mémoire” ; à la différence des tiges normales, elles poussent sans feuille et le phénomène se reproduit “quasiment à l’infini”.
“Finalement, un chou est fait de bourgeons destinés à devenir des fleurs mais qui n’atteignent jamais leur but”, résume M. Parcy. “Et le fait que l’architecte floral ait déclenché certaines choses désinhibe les bourgeons de tige qui refont alors des pousses”, complète M. Godin. La différence entre un chou-fleur et un romanesco ? Chez le second, la production de tiges s’accélère, alors qu’elle est constante chez le premier : cela donne un aspect pyramidal à chaque fleurette en faisant ressortir l’aspect fractal en relief.
Les chercheurs ont testé cette hypothèse sur l’Arabidopsis et ont obtenu des petits choux de forme conique, “pas tout à fait romanesco mais déjà un peu romanesc'”, aux yeux d’un collègue allemand enthousiaste.
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Konbini avec AFP