Pourquoi la pomme présente-t-elle cette fossette intérieure autour du pédoncule ?
Lorsque j'ai découvert des recherches sur la morphologie des pommes, j'ai pensé aux prix Ig Nobel, qui récompensent des études improbables faisant rire avant de faire réfléchir. Bien que la prochaine cérémonie ait lieu en septembre, cette étude mérite déjà notre attention.
La forme caractéristique de la pomme, avec son creux autour du pédoncule, intrigue. Une équipe dirigée par le mathématicien L. Mahadevan a élucidé ce mystère dans Nature Physics (2020). Leur approche rigoureuse combine quatre méthodes : observation, théorie, simulation et expérimentation.
Les chercheurs ont récolté des pommes à divers stades de maturité, dans un verger de Cambridge – là où Isaac Newton s'inspira de pommes tombantes pour sa théorie de la gravitation. Leur objectif : comprendre l'origine des formes biologiques.
Les coupes transversales révèlent que les jeunes pommes ressemblent à des baies sans fossette. Celle-ci apparaît après un accroissement volumique important, la forme se stabilisant ensuite.
Les mathématiciens décrivent la courbe sommitale par une fonction puissance (exposant 2/3), marquée par un changement brusque de direction de la peau au pédoncule.
Partant d'une forme baie initiale, aucune fossette ne se formerait sans contrainte. Or, le pédoncule rigide bloque la croissance au sommet. L'hypothèse : le taux de croissance augmente progressivement du pédoncule vers la périphérie, atteignant un maximum constant.
Des simulations confirment cela : un modèle de baie avec ce gradient produit la forme typique. Des expériences renforcent l'hypothèse.
Aditi Chakrabarti, docteure en génie chimique et première auteure, m'a expliqué via Zoom leur innovation : deux polymères formant une "pomme" et un "pédoncule". Exposés à un solvant, les coupes montrent la fossette émerger, validant le rôle obstructif du pédoncule.
Surprenant : la structure interne (noyau, pépins) n'influence pas cette forme. Des asymétries fruitières pourraient toutefois provenir de tels mécanismes, ouvrant des pistes pour d'autres recherches, y compris sur les plis cérébraux.
Un candidat idéal pour l'Ig Nobel ! L. Mahadevan a déjà été primé pour ses travaux sur le froissement du papier, aux implications cutanées, éléphantines ou géologiques.
Sa fascination pour les plis a inspiré un algorithme breveté pour approcher toute forme par plis, utile en emballage et au-delà. En science, l'humour précède souvent la sagesse.
