Des lois de puissance pour les nervures des feuilles

Une équipe de l'Université de Californie dirigée par Lawren Sack a étudié la nervation de 485 espèces de plantes dicotylédones appartenant à 227 genres et 78 familles botaniques. Les chercheurs ont mesuré des traits tels que la densité des nervures, leur diamètre et leur volume en fonction de la superficie de la feuille, en distinguant les ordres de ramification. Ils ont établi que ces traits obéissent à des lois d'échelle universelles : chaque trait mesure _aS^b_, où _S_ est la superficie et _a_, _b_ sont des constantes indépendantes de l'espèce. Par exemple, la densité des nervures du 2e ordre suit un exposant _b_ ? –0,4.

Ces lois expliquent pourquoi les petites feuilles dominent dans les milieux secs : un réseau plus dense de nervures majeures offre à la sève davantage de contournements en cas d'embolie. La taille des feuilles devient ainsi un indicateur climatique. Surtout, les lois d'échelle permettent de déduire la taille originale d'une feuille à partir d'un petit fragment (0,3 cm²), en mesurant simplement la densité des nervures secondaires.

Cette méthode revêt une importance majeure pour la paléontologie : les fragments de feuilles fossiles, bien plus courants que les feuilles entières, permettront désormais de reconstituer le climat des périodes géologiques passées en déterminant si les feuilles anciennes étaient petites ou grandes.