En quoi le bois de tension de Pachira aquatica est-il différent des autres, et peut on mettre en évidence un mécanisme particulier ? Deux étudiantes : Virginie Lambertucci et Rozenn Monnier Trois encadrants : Bruno Clair, Barbara Ghislain, et Hélène Morel

Plan de la présentation Le bois c’est quoi ? Qu’est-ce que le bois tension ? Hypothèses sur le mécanisme de BT des Malvaceae Pachira aquatica : Qui est-il ? Pourquoi lui ? Matériel et Méthode (Etudes macro et microscopique) Analyses et présentation des résultats Conclusion

Le bois c’est quoi ? Fibres Le bois est un tissu végétal Bois Parenchyme axial Rayons Cambium Vaisseaux Écorce Fibres Pachira aquatica Coupe transverse x5 Parenchyme radial L’écorce est une enveloppe protectrice

assise génératrice ou cambium Le bois c’est quoi ? Comment le bois pousse-t-il ? Zone génératrice : cambium écorce assise génératrice ou cambium bois

Le bois c’est quoi ? Les plans d’observation

Qu’est-ce que le bois de tension ? Un bois que l’on retrouve sur beaucoup d’espèces d’arbres, chez les Angiospermes Un mécanisme essentiel pour pousser droit Une couche G au cœur du mécanisme : importance des micro fibrilles de cellulose Microfibrilles de cellulose (diam. 30 nm) Matrice polysaccharidique (gel) BT BO

Qu’est-ce que le bois de tension ? 1) Mécanisme de la couche G Beaucoup de fibres De la cellulose au cœur des fibres BT et BO : organisation bien distincte BT BO Bois de tension Bois opposé Couche G Macrolobium bifolium Coupe transverse x20 Macrolobium bifolium Coupe transverse x20

Qu’est-ce que le bois de tension ? 2) Des espèces sans couche G visible Pas de différence visible entre le BT et le BO Pas de fibres avec beaucoup de cellulose : lignification Explication : couche G présente mais lignifiée, donc cachée Un second type finalement identique au premier Ruelle 2011 Roussel & Clair 2015

Hypothèses sur le mécanisme de BT des Malvaceae Observations chez les Malvaceae : Peu de fibres Des fibres lignifiées rapidement, grande vitesse de maturation : pas de couche G Beaucoup de cellules de parenchyme Des cellules de parenchyme de tailles différentes De grosses cellules de parenchyme : plus grosses en BT qu’en BO Bois de tension Pachira aquatica Coupe transverse x10 Rôle mécanique des parenchymes ? Rôle de l’organisation parenchyme/fibres ? Bois opposé Pachira aquatica Coupe transverse x10

Hypothèses sur le mécanisme de BT des Malvaceae Beaucoup de parenchymes : est-ce le bois qui est en tension ? Travail sur les Tiliaceae (Bohlmann 1971) : écorce proposée comme moteur de la tension. Est-ce l’écorce qui est en tension ? Ou le bois et l’écorce ? Cellules qui grossissent : hypothèse d’un treillis de fibres qui se fait gonfler Quel modèle de Malvaceae choisir pour le travail de terrain ? Etat initial Gonflement des parenchymes Etat final Poussée des fibres Traction des fibres

Pachira aquatica (cacao rivière) Famille : Bombacaceae ou Malvaceae Milieu de vie : L’Amérique central et l’Amérique du sud

Pourquoi Pachira aquatica? Identification Accessibilité

Matériel

Matériel et méthode : étapes macroscopiques Prélèvement d’échantillons : Branches entières ou une partie du tronc Mesure du diamètre des axes et inclinaison

Matériel et méthode : étapes macroscopiques Comment mesurer une contrainte au sein de l’arbre ? Principe de la DRLM Déformation Résiduelle Longitudinale (de) Maturation Les étapes Différentes mesures : écorce puis bois, BT puis BO

Méthode: micro Première Etape Microtome Deuxième Etape Coloration

Méthode: microscopique Cinquième Etape analyse microscopique Quatrième Etape Montage

Méthode : microscopique

Présentation des résultats Mesures de tension : l’écorce tire; de -143 à -3745 µm/m le bois tire aussi; de -295 à -1630 µm/m L’écorce tire plus que le bois Pas de relations mises en évidence entre le diamètre ou l’inclinaison et le niveau de tension. Hypothèse du parenchyme dans un treillis de fibres vérifiée : structure visible en coupe radiale dans le BT Des fibres petites et identiques en BT et BO Quelle évolution des tailles de fibres et parenchymes en fonction de la distances au cambium ? MAIS… Coupe radiale BT Pachira aquatica x5 Coupe radiale BT Pachira aquatica x10

Résultats Evolution de la taille des cellules en fonction de la distance au cambium Parenchymes Fibres En bleu : BT En rouge : BO

Présentation des résultats Contradiction : longue maturation des fibres chez certains individus Tous les autres arbres étaient donc en arrêt de croissance Les cellules ne grossissent pas mais le cambium fait de grosses cellules, puis de plus en plus petites Arbre en arrêt de croissance => maturation des fibres rapide Arbre en croissance => maturation des fibres plus lente Bois de tension Pachira aquatica Coupe transverse x10 Bois de tension Pachira aquatica Coupe transverse x5 et x20 Le modèle du treillis de fibres mis en tension par le gonflement des parenchymes ne tient plus !

Présentation des résultats Une écorce en tension « Coupe » longitudinale d’écorce de Pachira aquatica Parenchymes radiaux Cambium Modèle du treillis de fibres fonctionne ici, avec des parenchymes radiaux au centre du treillis Besoin de beaucoup de bois pour pousser l’écorce et maintenir la tension : rôle des parenchymes ? Parenchymes radiaux Fibres Coupe transverse de Pachira aquatica

Conclusion Hypothèses vérifiées ? Discussion L’écorce est bien en tension Pas de différence entre BT et BO au niveau des fibres ou des parenchymes Le bois est aussi en tension ou se fait-il pousser par l’écorce ? Discussion Critique de notre protocole Plus de mesures, à des moments de l’année différents Attention à l’organisation des fibres en étages Vers d’autres interrogations Pourquoi cet arrêt de croissance ? Période de fructification ? Une autre explication pour la mise en tension du bois ? Même mécanisme chez les autres Malvaceae ?

Merci de votre attention !