nyctinastie-lotus
Nyctinastie - Lotus Sacré (Nelumbo nucifera)
La Nyctinastie est une forme de mouvement nastic, également appelé le mouvement de veille et de sommeil, dans le cadre de notre étude nous nous concentrons sur les fleurs. Notre objectif est d’étudier la réaction des fleurs face à ce phénomène et de mieux comprendre les mécanismes biologiques et environnementaux qui influencent ces mouvements nocturnes.
English version
Nyctinasty, also known as sleep movement, is a fascinating phenomenon that affects many floral species.In our study, we focus on the flower’s reactions to this phenomenon. Our goal is to better understand the biological and environmental mechanisms that influence these nocturnal movements.
Présentation de l’équipe
| Rachel AIT TALEB | Liza BOUKRIF | Lena LALAOUI | David MANEGABE |
Notre Thématique :
La nyctinastie, un phénomène biologique fascinant, se manifeste chez de nombreuses plantes, entraînant des mouvements de fermeture et d’ouverture de leurs organes en réponse à des changements de luminosité et d’autres facteurs environnementaux. Dans le cadre de notre recherche, nous nous concentrons sur la compréhension et la modélisation de ces mécanismes chez le Lotus Sacré. Notre objectif est d’approfondir notre connaissance des processus complexes qui sous-tendent ces réponses adaptatives et de contribuer ainsi à l’avancement de la biologie végétale.
La Problématique :
Pourquoi et comment le Lotus Sacré modifie-t-il le mouvement de ses pétales en réponse à des stimuli externes tels que la température et la luminosité ou l’heure du jour ?.
Les paramètres :
- Luminosité / Heure du Jour : Bien que la luminosité soit un facteur important, notre étude accorde une importance particulière à l’heure du jour comme principal déterminant de la nyctinastie. En quoi l’heure du jour influence-t-elle les mouvements nyctinastiques du Lotus Sacré ?
- Température : Nous analysons également l’impact de la température sur la nyctinastie de cette plante.
- Saisonnalité : Nous explorons le rôle de la saisonnalité dans la régulation de la nyctinastie, en tenant compte des variations climatiques tout au long de l’année.
Notre modèle :
Voici les tableaux de données représentant les résultats de notre étude :
1. La variation de la vitesse et du taux d’ouverture en fonction de l’heure :
| Jour | Heure | Taux (%) | Vitesse | Jour | Heure | Taux (%) | Vitesse |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 7 | 0 | 90 | 1 | 8 | 15 | 90 |
| 1 | 9 | 45 | 90 | 1 | 10 | 60 | 90 |
| 1 | 11 | 75 | 40 | 1 | 12 | 78 | 40 |
| 1 | 13 | 80 | 10 | 1 | 14 | 80 | 10 |
| 1 | 15 | 83 | 30 | 1 | 16 | 90 | 30 |
| 1 | 17 | 100 | 60 | 1 | 18 | 80 | 80 |
| 1 | 19 | 30 | 100 | ||||
| 2 | 7 | 0 | 40 | 2 | 8 | 10 | 40 |
| 2 | 9 | 25 | 40 | 2 | 10 | 45 | 60 |
| 2 | 11 | 50 | 15 | 2 | 12 | 53 | 15 |
| 2 | 13 | 63 | 25 | 2 | 14 | 65 | 25 |
| 2 | 15 | 70 | 25 | 2 | 16 | 69 | 5 |
| 2 | 17 | 65 | 5 | 2 | 18 | 30 | 75 |
| 2 | 19 | 10 | 75 | ||||
| 3 | 7 | 0 | 60 | 3 | 8 | 10 | 60 |
| 3 | 9 | 25 | 60 | 3 | 10 | 40 | 60 |
| 3 | 11 | 45 | 25 | 3 | 12 | 56 | 25 |
| 3 | 13 | 68 | 22 | 3 | 14 | 72 | 22 |
| 3 | 15 | 80 | 70 | 3 | 16 | 68 | 70 |
| 3 | 17 | 30 | 90 | 3 | 18 | 15 | 90 |
| 3 | 19 | 5 | 90 | ||||
| 4 | 7 | 0 | 60 | 4 | 8 | 10 | 60 |
| 4 | 9 | 25 | 60 | 4 | 10 | 40 | 60 |
| 4 | 11 | 45 | 25 | 4 | 12 | 56 | 25 |
| 4 | 13 | 68 | 22 | 4 | 14 | 72 | 22 |
| 4 | 15 | 80 | 70 | 4 | 16 | 68 | 70 |
| 4 | 17 | 30 | 90 | 4 | 18 | 15 | 90 |
| 4 | 19 | 5 | 90 | ||||
| 5 | 7 | 0 | 60 | 5 | 8 | 10 | 60 |
| 5 | 9 | 25 | 60 | 5 | 10 | 40 | 60 |
| 5 | 11 | 45 | 25 | 5 | 12 | 56 | 25 |
| 5 | 13 | 68 | 22 | 5 | 14 | 72 | 22 |
| 5 | 15 | 80 | 70 | 5 | 16 | 68 | 70 |
| 5 | 17 | 30 | 90 | 5 | 18 | 15 | 90 |
| 5 | 19 | 5 | 90 | ||||
| 6 | 7 | 0 | 80 | 6 | 8 | 30 | 80 |
| 6 | 9 | 67 | 80 | 6 | 10 | 75 | 30 |
| 6 | 11 | 85 | 30 | 6 | 12 | 90 | 20 |
| 6 | 13 | 80 | 20 | 6 | 14 | 80 | 20 |
| 6 | 15 | 78 | 40 | 6 | 16 | 70 | 40 |
| 6 | 17 | 60 | 40 | 6 | 18 | 45 | 80 |
| 6 | 19 | 20 | 80 | ||||
2. Les taux d’ouverture en fonction de la température :
| Températures | 14 °C | 18 °C | 22 °C | 26 °C | 30 °C | 34 °C | 38 °C | 42 °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Taux d'ouverture | 2 % | 13 % | 25 % | 37 % | 51 % | 65 % | 88 % | 100 % |
Pour notre modèle on a créé ainsi un programme en Python permettant de modéliser à l’aide d’une fenêtre Turtle graphics le phénomène de la nyctinastie chez la fleur de lotus sacré.
Voici à quoi ressemble notre simulation :
La simulation :
Voici une vidéo contenant plusieurs exemples illustant le phénomene de la nyctinastie :
Dans la vidéo ci-dessus, nous avons modifié les paramètres pour rendre les ajustements visibles, notamment le taux d’ouverture et la vitesse de fermeture de la plante. Nous avons commencé par utiliser les valeurs (100, 100) pour représenter une ouverture de la plante dans les conditions parfaites . Ensuite, nous avons ajusté les paramètres à (80, 25) pour mettre en évidence le changement de vitesse, suivi de l’expérimentation avec les valeurs (80, 95) pour accentuer ce changement. Enfin, nous avons testé les valeurs (15, 70) pour mettre en évidence la différence dans l’ouverture de la fleur et pour souligner le processus de nyctinastie.
Analyse critique :
Contexte de la recherche :
L’étude de la nyctinastie chez le Lotus Sacré ouvre des portes intéressantes pour comprendre comment cette plante réagit aux changements de son environnement.
Objectifs de la recherche :
En se concentrant sur les réponses adaptatives de cette plante aux changements de luminosité, d’heure du jour, de température et de saisonnalité, notre recherche vise à éclaircir pourquoi et comment le Lotus Sacré ajuste le mouvement de ses pétales.
Importance de l’heure du jour :
Un élément intriguant de notre étude réside dans l’impact significatif de l’heure du jour sur le mouvement de la nyctinastie. Nous observons des variations marquées dans la réponse de la plante à différentes heures, avec une ouverture complète à certaines heures et une absence de mouvement à d’autres moments.
Effet de la température et des saisons :
De plus, l’examen de l’impact de la température et de la saisonnalité sur la nyctinastie élargit la portée de notre recherche en tenant compte des interactions complexes entre différents facteurs environnementaux
Défis potentiels :
La complexité des interactions entre la lumière, la température et d’autres paramètres environnementaux complique notre compréhension de la nyctinastie. De plus, le manque de ressources en ligne et de recherches préexistantes sur ce sujet rend notre travail encore plus difficile. Nous devons souvent nous appuyer sur des données fragmentaires pour progresser dans notre recherche.
Extensions possibles :
Pour approfondir notre étude, il aurait été bénéfique d’intégrer l’humidité en tant que facteur supplémentaire à prendre en considération. En outre, l’utilisation de méthodes informatiques aurait pu enrichir notre projet. Nous avons employé des techniques fractales pour étudier la nyctinastie chez le Lotus Sacré, mais nous aurions également pu explorer la nyctinastie des feuilles en utilisant des L-systèmes fractals. En envisageant aussi une autre fleur comme le lys de Casablanca, qui dévoile ses pétales pendant la nuit, il aurait été possible d’explorer davantage les interactions entre différents facteurs environnementaux.
Lien vers notre dépot GitHub : C’est ici !
Bibliographie :
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Seymour, Roger & Schultze-Motel, Paul & Lamprecht, Ingolf. (1998). Heat production by sacred lotus flowers depends on ambient temperature, not light cycle. Journal of Experimental Botany. 49. 10.1093/jexbot/49.324.1213. https://www.researchgate.net/publication/31260385_Heat_production_by_sacred_lotus_flowers_depends_on_ambient_temperature_not_light_cycle
SEYMOUR, Roger S. and SCHULTZE–MOTEL, Paul, 1998. Physiological temperature regulation by flowers of the sacred lotus. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. Vol. 353, no. 1371, pp. 935–943. DOI 10.1098/rstb.1998.0258.