Fonction de relation : Définition, phases et exemples

En quelques mots, la fonction de relation est une fonction vitale qui permet aux être vivants d'obtenir des informations de l'environnement et de réagir aux changements qui se produisent dans celui-ci ou à l'intérieur des organismes eux-mêmes. Dans les sections suivantes, on se penchera sur tous les systèmes impliqués dans cette fonction vitale pour les plantes et les animaux.

Les différentes phases qui composent la fonction de relation sont : la phase de stimulation ou d'obtention de l'information, la phase de traitement de cette information et, enfin, la phase de réponse. Pour que ces phases aient lieu, il faut savoir quels sont les éléments qui interviennent dans la fonction de relation, et les voici :

• Phase de stimulus : ils sont perçus par les êtres vivants au travers des récepteurs et il s'agit de l'information sous sa forme physique, chimique ou biotique que les êtres vivants peuvent percevoir de l'environnement extérieur ou de l'intérieur d'eux-mêmes.
• Phase de traitement du stimulus : la deuxième phase est chargée d'analyser l'information reçue et, selon qu'il s'agit de cellules, d'animaux ou de plantes, les systèmes impliqués sont différents.
• Phase de réponse : une fois l'analyse effectuée, la réponse est émise par les organes effecteurs, qui peuvent être mobiles (s'ils font bouger l'organisme), statiques ou sécrétoires (s'ils provoquent la libération de substances).

La cellule est capable de prendre des informations dans l'environnement et de déclencher une cascade de processus qui aboutissent à une réponse cellulaire. Les types de stimuli qu'une cellule est capable de percevoir sont très variés et ils peuvent être lumineux, thermiques, mécaniques, chimiques, magnétiques, gravitationnels, électriques... et selon l'origine du stimulus, le traitement sera plus ou moins complexe.

D'autre part, il existe également de nombreuses façons pour la cellule d'émettre des réponses et elle le fait au travers de la sécrétion de substances, de l'activation ou la désactivation du métabolisme et de la division cellulaire, la formation de parois protectrices (enkystement) ou l'émission de lumière (bioluminescence).

Comme nous le savons déjà, il existe des organismes unicellulaires qui ont également la capacité d'interagir entre eux, et ils le font en captant des signaux émis par d'autres organismes unicellulaires. Dans ce cas, on parle de communication cellulaire, un processus très important chez les organismes tels que les bactéries, qui se regroupent en colonies. Dans les organismes multicellulaires, en revanche, la communication cellulaire est fondamentale et se fait généralement par voie chimique, par le biais de transmission de signaux qui parcourent toutes les cellules du corps pour émettre une réponse complexe au profit de l'organisme en question.

Dans l'article suivant, on vous en dit plus sur les organismes unicellulaires et pluricellulaires !

Les plantes subissent également les conséquences des stimuli externes. Elles sont dotées de cellules chargées de détecter les stimuli internes et externes et de réagir en conséquence. La réponse des plantes aux stimuli environnementaux peut prendre la forme de mouvements de croissance ou d'orientation, et ces réactions sont connues sous le nom de tropismes. Ces tropismes peuvent être de nature différente : ils peuvent être dus à des stimuli lumineux (phototropisme), lorsque les organismes s'orientent ou poussent vers ou contre la lumière ; le géotropisme, qui se produit lorsque la tige ou la racine pousse vers ou contre la gravité ; l'hydrotropisme, produit par la présence d'eau ; le chimiotropisme, lorsque la plante réagit à des substances chimiques, poussant pour elles si elles sont bénéfiques ou contre elles si elles sont nocives, et, enfin, le tigmotropisme, lorsque certaines plantes poussent autour de corps solides lorsqu'elles entrent en contact avec eux (par exemple, ce qui se passe chez les plantes grimpantes).

D'autre part, il existe d'autres types de réactions végétales appelées nasties, qui sont également produites en réponse à des facteurs externes et qui se caractérisent par des réponses rapides. Ces réponses peuvent également être dues à des stimuli lumineux (photonasties), lorsque les organismes tournent ou ouvrent leurs fleurs en réponse à la lumière, à des tigmonasties, qui se produisent lorsque, par exemple, la plante réagit au contact d'un insecte qui la piège, comme c'est le cas chez les plantes carnivores, ou à des nyctinasties, lorsque les plantes changent la position de leurs feuilles en fonction de s'il fait jour ou non.

Chez les animaux, la fonction de relation implique le système nerveux, qui perçoit les stimuli et est responsable de l'émission des réponses. Les récepteurs sensoriels sont chargés de recevoir ces informations de l'environnement externe fourni par les stimuli. Il existe différents types de récepteurs sensoriels, puisqu'ils peuvent être, selon leur localisation, des récepteurs externes, s'ils reçoivent des informations du milieu extérieur, ou des récepteurs internes s'ils reçoivent des informations du milieu intérieur. De plus, selon la nature du stimulus à percevoir, ces récepteurs sensoriels peuvent être : des photorécepteurs, s'ils captent des stimuli lumineux (lumière visible ou ultraviolette, comme dans le cas des insectes), des chémorécepteurs, dont les stimuli sont des substances chimiques (par exemple, des odeurs ou des goûts), des mécanorécepteurs, si les stimuli sont de nature mécanique (comme le toucher, la douleur, la gravité, etc.), des thermorécepteurs, qui sont stimulés par le froid ou la chaleur ou, enfin, les électrorécepteurs, qui détectent l'énergie électrique.

En fonction du type d'animal (invertébré ou vertébré), les récepteurs sensoriels se trouveront à des endroits différents. Pour exemple, dans le cas des invertébrés, ils peuvent être situés dans des cellules isolées ou des organes très développés à la surface du corps de l'animal. Dans le cas des vertébrés, ils peuvent être concentrés dans des organes "des sens" (bouche, nez, etc...).

Après la réception des stimuli par ces structures, il est important de savoir quels sont les systèmes impliqués dans la fonction de relation des animaux. Ces derniers traitent l'information et l'intègrent grâce à un système de coordination complexe impliquant le système nerveux, qui transmet l'information par des impulsions nerveuses dans tout le corps, et le système endocrinien, qui fabrique des molécules chimiques qui voyagent également à travers l'organisme jusqu'aux organes effecteurs. Les organes effecteurs sont ceux qui exécuteront finalement les réponses élaborées par les précédents, à savoir les réponses rapides émises par le système nerveux et les réponses lentes et durables qui impliquent le système endocrinien. Ces réponses sont d'une grande importance dans des processus tels que la nutrition, la locomotion, la croissance, la reproduction, la socialisation et de nombreuses autres fonctions complexes.

Dans la nature, nombreux sont les exemples de fonctions de relation. Voyons-en quelques-uns.

Exemple de fonction de relation chez les animaux

Le premier cas est celui des chauves-souris qui utilisent l'écholocation, qui est un système de perception de l'environnement par l'écho des ondes sonores qui rebondissent sur les objets et renvoient des informations sur la distance et la taille de ces objets. Ce système est courant chez les animaux nocturnes tels que les chauves-souris, mais il est également présent chez de nombreuses espèces ayant d'autres habitudes, comme les baleines ou les dauphins. Dans le cas des chauves-souris, elles contractent les muscles de leur larynx pour émettre des sons, imperceptibles à l'oreille humaine, qui rebondissent sur les insectes dont elles se nourrissent ou sur les objets qu'elles doivent localiser. Ces ondes reviennent vers les chauves-souris, ce qui leur permet d'identifier ce qu'elles recherchent.

Exemple de fonction de relation chez les plantes

Un autre cas qui mérite d'être mentionné est celui des plantes carnivores, comme la dionée attrape-mouche (Dionaea muscipula). Les plantes carnivores se nourrissent généralement de nutriments et de minéraux extraits du sol, mais lorsque ceux-ci se font rares, elles sont équipées d'un système de détection des insectes dans leurs feuilles. Selon certaines études, la dionée attrape-mouche a des poils qui agissent comme des capteurs à la surface de ses feuilles qui sont capables de "compter" le nombre de fois que ces poils ont été frôlés par une proie potentielle, afin de savoir s'il est viable ou non d'investir la quantité d'énergie nécessaire pour se nourrir de la proie en question. Lorsque la fréquence de contact des poils est élevée, la plante referme rapidement ses feuilles et piège l'insecte à l'intérieur, qui sera décomposé par des enzymes spécifiques sécrétées par la plante en vue de sa digestion.

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