Activité : expériences historiques sur la croissance de la tige

Depuis les premières expériences des Darwin à la fin du XIXème siècle, de nombreux scientifiques ont cherché à caractériser l’effet de la lumière sur la croissance végétale.

Consigne

Analyser les différentes expériences historiques en utilisant la méthode.

Document 1 : les expériences des Darwin (1880).

Charles Darwin et son fils Francis mènent des expériences afin de comprendre l’effet de la lumière sur le développement végétal. Ils cultivent des coléoptiles (jeune tige formée suite à la germination d’une graine).

Ils observent que la croissance de la tige est dirigée vers la source lumineuse.

Ils en déduisent que le végétal est capable de « détecter » la lumière.

Les résultats présentés ci-dessous visent à répondre au problème : comment le végétal détecte-t-il la lumière ?

Protocole : croissance de la tige en présence de lumière provenant de la droite.

Résultats observés :

Protocole : croissance de la tige (dont le bas est recouvert par du papier aluminium) en présence de lumière provenant de la droite.

Résultats observés :

Protocole : croissance de la tige (dont le sommet est recouvert par du papier aluminium) en présence de lumière provenant de la droite.

Résultats observés :

Document 2 : expérience de Peter Boysen.

Entre 1910 et 1913, Peter Boysen-Jensen imagine que lorsque le sommet de la tige détecte la lumière, il envoie un message de nature chimique au reste de la tige pour stimuler la croissance de la tige vers la lumière.

Les résultats présentés ci-dessous visent à répondre au problème : comment le sommet de la tige communique avec le reste de la tige pour stimuler la croissance de la tige vers la source lumineuse ?

Protocole : croissance de la tige en présence de lumière provenant de la droite. Morceau de mica (imperméable, empêche les substances chimiques de passer) intercalé entre le sommet de la tige et le reste de la tige.

Résultats observés :

Protocole : croissance de la tige en présence de lumière provenant de la droite. Morceau de gélose (perméable, laisse les substances chimiques passer) intercalé entre le sommet de la tige et le reste de la tige.

Résultats observés :

Document 3 : expérience de Went.

En 1928, Fritts W. Went essaie de comprendre pourquoi le végétal se développe en se penchant vers la source de lumière.

Suite aux expériences de Peter Boysen, il se demande donc comment le messager chimique envoyé par le sommet de la tige au reste de la tige permet la courbure du végétal lors de sa croissance vers la source lumineuse.

Fritts W. Went cultive des coléoptiles en présence de lumière provenant du dessus. Puis :

il coupe les sommets des coléoptiles et les dépose sur un bloc de gélatine (agar) capable d’absorber les molécules produites par le sommet de la tige ;
il dépose ce bloc de gélatine imprégné à différents endroits de coléoptiles sectionnés à leur extrémité.

Les résultats présentés ci-dessous visent à répondre au problème : comment le messager chimique envoyé par le sommet de la tige au reste de la tige permet la courbure du végétal lors de sa croissance vers la source lumineuse ?