Le physicien Newton avait découvert un mécanisme clé des plantes 200 ans avant les botanistes

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L’auteur des Principia s’est également intéressé aux plantes comme le révèle une note sur un de ces cahiers d’étude. Il avait pressenti le mécanisme qui permet à la sève et à l’eau de monter à la cime des arbres.

Difficile de dissocier Isaac Newton (1643-1727) de la fameuse pomme tombée d’un arbre sur la tête du savant et qui lui aurait donné l'idée de sa théorie de la gravitation universelle. A vrai dire, il est difficile d’affirmer que l’événement s’est bien produit, les experts estiment même qu’il est probablement légendaire.  C’était pourtant jusqu’il y a peu le seul lien entre Newton et la botanique.

 Le manuscrit de Newton traitant de botanique. Syndics of the Cambridge University Library

Mais un carnet datant de 1660 écrit, alors que Newton venait juste d’entrer au Trinity College de Cambridge, et photographié récemment révèle que dans ses jeunes années le savant s’était aussi intéressé aux plantes. Comme pour le reste…avec génie.

C’est David Beerling, de l'Université de Sheffield, qui a redécouvert cette demi-page calligraphiée par Newton tirée d’un de ses carnets d’étude et conservée par la Bibliothèque de l’université de Cambridge. Elle est titrée « Vegetables » et aborde la problématique de la diffusion des flux (eau et sève) dans une plante, de la racine aux feuilles. La découverte est rapportée dans un article publié dans la revue Nature Plants.

Depuis 1895, une théorie baptisée cohésion-tension explique la montée de l’eau et de la sève dans un végétal selon un mouvement qui s’oppose à la gravité par l’évaporation au niveau des feuilles. En chauffant les feuilles, le Soleil provoque une perte d’eau par évaporation qui crée une différence de pression entre le sommet de la plante et les racines. Ce différentiel engendre une tension qui permet à l’eau et à la sève de monter en s’opposant à la gravité.

C’est quasiment le processus décrit par Newton, avec ses termes, dans ce petit texte écrit plus de 200 ans avant la formulation de cette théorie. On ne sait pas dans quel contexte il a été rédigé. David Beerling suppose que le savant avait construit un microscope et devait étudier l'anatomie des plantes à ses heures perdues. Il a ainsi observé le xylème dans lequel circule les flux dans la tige qu’il a nommé stomate.

Le chercheur précise qu’il n’y a rien d'étonnant au fait que Newton est mis au point un microscope puisqu’il s’intéressait aussi à l’optique et qu’il a construit quelques années plus tard un télescope à objectif réflecteur qui porte aujourd’hui son nom. Quant à sa capacité à pressentir une découverte 200 ans avant qu’elle soit effective, « cela s’appelle tout simplement le génie » résume-t-il.


Sciences et avenir 5/2/2015