Pourquoi les fruits changent de couleur et de saveur à mesure qu'ils mûrissent

Pourquoi les fruits changent de couleur et de saveur à mesure qu'ils mûrissent
Pourquoi les fruits changent de couleur et de saveur à mesure qu'ils mûrissent
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Darleen Leonard
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Les fruits et les légumes (voir: La différence entre les fruits et les légumes) se déclinent dans une vaste gamme de couleurs qui changent tout au long de leur processus de maturation. Les couleurs les plus vives se produisent souvent lorsque le fruit est mûr de manière optimale. Mais pourquoi les fruits changent-ils de couleur?
Les fruits et les légumes (voir: La différence entre les fruits et les légumes) se déclinent dans une vaste gamme de couleurs qui changent tout au long de leur processus de maturation. Les couleurs les plus vives se produisent souvent lorsque le fruit est mûr de manière optimale. Mais pourquoi les fruits changent-ils de couleur?

Il y a deux façons de répondre à cette question: premièrement, regarder ce qui se passe en interne pendant la maturation du fruit et deuxièmement, chercher pourquoi ces plantes ont évolué dans ce sens, en particulier compte tenu de son évolution. apparemment un gaspillage massif de l'énergie et des ressources de la plante pour produire des fruits de toutes les couleurs autour de ses graines.

Bien qu’il existe de nombreux types de fruits, en général, de nombreux fruits commencent à prendre une teinte verte grâce à une abondance de chlorophylle, qui, avec l’aide du soleil et des éléments nutritifs du sol, est utilisée pour produire une grande partie du contenu de le fruit, à ce stade principalement de l'amidon. À un certain stade du développement du fruit, généralement lorsque la graine est presque complètement mûre, le processus de mûrissement commence. De nombreux fruits sont déclenchés par l'éthylène, un gaz d'hydrocarbures produit naturellement.

La question de savoir comment l'éthylène facilite la maturation est un domaine de recherche en cours, mais en un mot, les récepteurs de la plante finissent par se lier à l'éthylène. Cela déclenche la désactivation de certains gènes et de l'activation de certains gènes, ce qui entraîne la création de diverses enzymes facilitant le processus de maturation, telles que les amylases, qui convertissent l'amidon en sucres simples, et les pectinases, qui décomposent les parois cellulaires du fruit. en l’adoucissant pour rendre l’intérieur plus accessible.

Pendant que les séduisantes entrailles sont adoucies et rendues plus faciles d'accès, la chlorophylle est décomposée par le biais d'enzymes hydrolytiques, éliminant ainsi la couleur verte. Au fur et à mesure que cela se produit, certains pigments sont en cours de synthèse tandis que d’autres, qui étaient présents depuis le début, mais masqués par la chlorophylle, sont révélés. Les deux principaux coupables qui produisent les couleurs ici sont les caroténoïdes, qui sont généralement responsables des couleurs orange et jaune des fruits, et les anthocyanes, qui sont généralement responsables des violets, des rouges et des bleus. (Incidemment, un processus similaire à celui-ci est ce qui se passe à l'automne avec les feuilles des arbres, voir: Pourquoi les feuilles changent de couleur à l'automne.)

Maintenant, pourquoi certaines plantes ont évolué pour produire des fruits colorés et savoureux. En dehors de la science-fiction, les plantes étant relativement immobiles, celles qui ont survécu au cours des millénaires ont mis au point quelques méthodes ingénieuses pour répandre leurs graines. Certaines ont des graines flottantes qui flottent dans le vent ou dans l’eau, d’autres sont emportées et enterrées par des rongeurs et des mammifères industrieux, alors que d’autres s’attachent à la fourrure et aux plumes de la faune qui passe et s’accrochent. Mais peut-être que la façon la plus répandue, et certainement la plus dispersologique, de semer les graines est quand elles sont mangées, puis caca, par les animaux. Au-delà de la propagation potentielle de la semence au loin, cela a également l’avantage de fournir à la graine un bon point de départ en matière de nutrition.

Pour faciliter ce type de dispersion, les fruits ont évolué pour devenir plus savoureux lorsque leurs graines sont prêtes et pour passer à une couleur plus perceptible, signal potentiellement attrayant pour les animaux qu'il est temps de manger.

Les animaux qui mangent des fruits sont des frugivores, notamment des mammifères, des oiseaux, des reptiles, des amphibiens et des poissons. Parmi ceux-ci, il semble que les oiseaux et les mammifères jouent le plus grand rôle dans la dispersion des graines et que plus de 35% des oiseaux terrestres et 20% des mammifères non marins sont des frugivores, du moins dans une certaine mesure. Néanmoins, les autres ont un rôle à jouer et le poisson est particulièrement important pour la dispersion des graines tropicales, tandis que les tortues terrestres et les lézards font partie intégrante de la dispersion des graines dans les écosystèmes insulaires et arides. [1]

Dès le 19ème siècle, Charles Darwin dans Sur l'origine des espèces (1859) ont remarqué que les frugivores (ou plus particulièrement les oiseaux) mangeaient plus couramment des fruits de couleur vive, par opposition aux fruits de couleur terne. Des études ultérieures ont permis de constater que les fruits qu'ils mangeaient étaient le plus souvent rouges pour les oiseaux européens, tandis que pour les oiseaux du Nouveau Monde, les fruits noirs et les tropiques, les fruits noirs étaient les plus populaires.

Il est intéressant de noter que dans les régions où les oiseaux fruitiers étaient moins fréquents, les fruits multicolores proliféraient, et des études ultérieures ont montré que les oiseaux étaient plus susceptibles d’éliminer un fruit avec plus d’une couleur que les fruits monochromes. De même, dans au moins une étude, des scientifiques ont découvert que les fruits mûrs aux couleurs multiples et plus vives étaient plus fréquents dans le sous-étage (visibles par faible lumière), tandis que les couleurs plus ternes se trouvaient plus haut dans les être remarqué). [2]

La teinte, la brillance et l'emplacement de la variété de couleurs de fruits mûrs ont amené beaucoup à conclure que la couleur avait trois objectifs: (1) attirer l'attention sur le fruit; (2) il révèle (ou camoufle) la position du fruit en fonction de son stade de maturation (se cachant souvent lorsqu'il n'est pas mûr et révélant que la graine à l'intérieur est prête à être dispersée); et (3) il signale quand le fruit est mûr et, de ce fait, savoureux de manière optimale pour le consommateur ciblé.

Bien sûr, il peut y avoir d'autres raisons pour lesquelles les fruits ont des couleurs différentes, et une théorie soutient que les fruits bleus, bruns et noirs peuvent avoir évolué vers leurs couleurs foncées car cela «absorbe plus de radiations… augmentant ainsi la température des fruits [et] augmentant les taux métaboliques et développementaux. "[3]

Néanmoins, la dispersion des graines semble être l’objet principal de la coloration du fruit, de même que la production de la pulpe savoureuse et juteuse, recherchée par les disperseurs. En fait, il a été noté que «l’énergie allouée à la production de la pâte à papier.. représente un coût pour la plante qui n'a probablement d'autre but que d'attirer les disperseurs de graines et de protéger les graines.”[4]

En plus de transporter les graines consommées, on pense que l'ingestion de disperseur facilite également la germination des graines. Dans l’intestin du disperseur, la pulpe, qui, si elle n’est pas retirée, pourrait empêcher la germination, est éliminée, comme souvent tout ou partie du revêtement extérieur dur de la graine - dont l’élimination accélère souvent la germination. Un autre avantage de l'ingestion est que, comme mentionné précédemment, lorsque les graines quittent finalement le disperseur dans un lieu éloigné, elles sont entourées d'une riche source d'engrais potentiel (connu pour vous comme une matière fécale) [5].

Fait Bonus:

  • Bien que les mécanismes impliqués dans le mûrissement soient une découverte relativement récente, les humains utilisaient de l'éthylène pour contrôler les processus de mûrissement depuis que nous avions entendu parler de l'hormone. Le premier exemple connu de cela était en Egypte ancienne où ils coupaient les figues et les plaçaient avec d'autres fruits et légumes afin d'accélérer le processus de maturation, la plaie stimulant la production de quantités relativement importantes d'éthylène. Aujourd'hui, l'éthylène est couramment utilisé par les distributeurs de bananes pour faire mûrir partiellement les fruits avant la distribution finale aux magasins. Les bananes sont cueillies quand elles sont assez vertes et dures. Ils sont expédiés de cette manière, ce qui leur permet d'être en transit pendant de plus longues périodes et de réduire les risques d'ecchymoses pendant le transport. Une fois dans les entrepôts de distribution locaux, ils sont souvent exposés à l'éthylène dans une chambre fermée pendant 24 à 48 heures afin d'accélérer considérablement le processus de maturation, ce qui les rend prêts pour les rayons des magasins.

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