De nouvelles recherches du MIT suggèrent que les graines de riz pourraient être capables « d'entendre » le bruit des précipitations et de réguler leur processus de germination en conséquence. Ce travail, appelé « la première démonstration directe que les graines et les semis de plantes peuvent détecter les sons dans la nature », fournit de nouveaux indices sur la façon dont les plantes utilisent les signaux sonores pour s'adapter à leur environnement.

Bien avant cette étude, la communauté scientifique avait constaté à plusieurs reprises les effets du son sur les plantes. Certaines études ont montré que jouer de la musique classique sur Shanghai Qing peut favoriser la croissance, tandis que la musique rock peut inhiber sa croissance, ce qui indique que différentes sources sonores peuvent avoir des effets différentiels sur les plantes. D'autres expériences montrent également que le son peut largement affecter le comportement des plantes : certaines fleurs utilisent le pas spécifique des ailes d'un insecte pour décider si elles doivent libérer du pollen ; Arabidopsis et le tabac augmenteront la teneur en substances toxiques telles que la nicotine dans leur organisme pour renforcer leurs capacités de défense après avoir « entendu » le bruit des plantes voisines mâchées par les chenilles. Il a également été rapporté que les tonalités émises par le synthétiseur favorisent la germination des graines et la croissance des plants de haricots mungo, de concombres et de riz.

Contrairement à l'utilisation précédente de haut-parleurs pour diffuser des sons électroniques, l'équipe du MIT a choisi cette fois une source sonore plus proche d'une situation naturelle : la pluie. Ils ont d’abord mesuré le son produit lorsque des gouttes de pluie tombent dans l’eau dans un environnement d’eau peu profonde semblable à une rizière. Les résultats montrent que l’intensité de cette onde sonore est équivalente à celle d’une personne criant fort dans votre oreille, mais la gamme de fréquences se situe principalement dans les bandes de fréquences hautes et basses qui sont difficiles à entendre pour les oreilles humaines. Les chercheurs ont ensuite versé des précipitations simulées dans des bassins peu profonds de graines de riz et ont comparé leurs taux de germination à ceux de graines se trouvant dans un environnement d'eau calme. L'expérience a révélé qu'une légère « bruine » avait peu d'effet sur la germination, tandis qu'une pluie plus forte augmentait considérablement le taux de germination. Dans les conditions de pluie simulées les plus fortes, le taux de germination a augmenté de plus de 30 %.

L’équipe de recherche a également trouvé des indices clés issus de travaux antérieurs. Une étude de 2002 a rapporté que les mutants d'Arabidopsis incapables de synthétiser l'amidon réagissaient de manière significativement différente aux plantes normales lorsqu'ils étaient exposés à des vibrations. Les ondes sonores sont essentiellement une énergie vibratoire qui voyage à travers des gaz, des liquides ou des solides, provoquant la vibration de structures telles que le tympan humain, que nous percevons comme du son. L'équipe du MIT a émis l'hypothèse suivante : les plantes pourraient avoir besoin d'avoir la capacité de synthétiser de l'amidon pour « entendre » les ondes sonores.

Suite à cette idée, les chercheurs se sont concentrés sur un type de structure appelé « statolithe » dans les cellules végétales. Le terme statolithe est dérivé du mot grec signifiant « pierre dressée » et est un dispositif clé utilisé par les plantes pour détecter la direction de la gravité. Les cellules capables de détecter la gravité sont remplies de petits corps remplis d’amidon à haute densité. Ils s'enfoncent à l'intérieur des cellules et « signalent » à la plante quelle direction est « vers le bas » grâce au contact avec les structures environnantes et à la position finale de repos. Les chercheurs ont modélisé la façon dont les sons de pluie enregistrés agissaient sur les pierres d'équilibre présentes dans les graines de riz et ont découvert que les sons étaient suffisants pour secouer une couche de pierres d'équilibre qui s'était enfoncée au fond des cellules comme des perles sur un tambour. Les pierres du balancier étaient à peine affectées par le bruit de la pluie légère ; à mesure que la pluie s'intensifiait, ils étaient continuellement projetés et accélérés, un comportement cohérent avec la stimulation observée de la germination.

Le modèle montre également que l'état empilé de cette couche de pierres d'équilibre au fond de la cellule se comporte presque comme un liquide sous l'influence des ondes sonores, semblable à une piscine à balles remplie de balles en plastique dans une aire de jeux pour enfants. Dans ce cas, l’énergie sonore agite continuellement cette couche de « liquide », contribuant ainsi à diffuser plus efficacement les signaux chimiques vers d’autres parties de la plante. La raison pour laquelle l’Arabidopsis thaliana mentionné ci-dessus, déficient en amidon, a du mal à répondre normalement aux vibrations est probablement parce qu’il ne peut pas produire l’amidon nécessaire aux statolithes, ce qui empêche ce système sensoriel de fonctionner. Cela montre que les pierres d’équilibre sont probablement un mécanisme important permettant aux plantes d’« entendre » les vibrations externes.

Alors que les preuves continuent de s’accumuler, la communauté scientifique accepte généralement le fait que les plantes peuvent détecter les sons et y réagir. Mais la question de savoir si cela signifie réellement que les plantes « écoutent », c’est-à-dire si une certaine sorte de conscience ou d’esprit est nécessaire pour percevoir le signal, reste un sujet de débat. Les plantes, contrairement aux humains et à la plupart des animaux, n’ont pas de système nerveux ni de cerveau centralisé similaires. Ces dernières années, un débat acharné a eu lieu sur la question de savoir si les plantes possèdent une certaine forme « d’intelligence ». Certains chercheurs pensent que les plantes présentent un comportement intelligent dans une certaine mesure, tandis que d'autres ont une attitude négative à cet égard.

Un élément de preuve soutenant l'idée de « l'intelligence végétale » provient d'une étude de 2017 : les racines de pois semblent être capables de « trouver » de l'eau dans un simple labyrinthe, en suivant le bruit de l'eau qui coule. Une autre étude de 2016 affirmait que les semis de pois pouvaient apprendre à associer la direction du vent provenant d'un ventilateur à la direction de la lumière, « prédisant » ainsi l'endroit où se trouve la source de lumière. Chez les plantes, des signaux électriques similaires à ceux des animaux ont également été observés, bien que ces signaux ne se propagent pas à travers des structures spécialisées correspondant exactement au système nerveux. Dans de nombreux cas, les scientifiques ne connaissent pas encore la fonction exacte de ces signaux électriques, probablement parce que la façon dont les plantes réagissent n'est pas toujours intuitive.

Des exemples clairs incluent le piège à mouches Vénus, qui utilise des signaux électriques pour déclencher la fermeture rapide de ses feuilles, puis « écraser » sa proie, et le mimosa, qui utilise des signaux électriques pour fermer rapidement ses feuilles lorsqu'il est touché. Ces phénomènes laissent place à l’imagination pour une forme d’intelligence plus « décentralisée », dans laquelle le traitement et la réponse de l’information pourraient être répartis dans l’ensemble du système végétal plutôt que concentrés dans une seule structure semblable à un cerveau. Cependant, il est encore arbitraire d'assimiler directement cette réponse distribuée à « l'audition » ou à la « conscience » au sens humain du terme.

Au-delà de la question de l’audition, la conscience elle-même pose également des défis philosophiques à la recherche. Il existe de nombreuses opinions différentes sur la définition de la conscience. La biologiste Lynne Margulies et son collaborateur Dorian Sagan ont proposé qu'à son niveau le plus élémentaire, la conscience puisse être comprise comme une conscience du monde extérieur. Si cela est utilisé comme critère, alors toutes les espèces qui doivent survivre et réagir à leur environnement doivent probablement posséder une certaine forme de conscience, bien que sa complexité et ses expressions spécifiques varient considérablement.

Peut-être que le monde « perçu » par les plants de riz est si éloigné de l’expérience humaine qu’il nous est difficile de vraiment comprendre comment ils « expérimentent » les ondes sonores. Mais à en juger par cette étude du MIT et les preuves existantes, ce n’est probablement pas une métaphore sans fondement de dire qu’ils « entendent » le bruit de la pluie dans un sens.