Les plantes grimpantes dépendent de supports physiques pour soutenir leur structure et coloniser les espaces. De nombreuses espèces sont capables de changer de supports en produisant des structures temporairement autoportantes que l'on nomme pousses chercheuses, et qui permettent de traverser les espaces. Ces pousses chercheuses montrent des morphologies très variées selon les espèces et expriment le plus souvent des mouvements amples que l'on associe à la recherche de support ou à des mécanismes d'accrochage. La diversité des plans d'organisation morpho-anatomiques des pousses chercheuses en regard des différentes fonctions qu'elles assument reste néanmoins mal comprise. L'objectif principal de cette thèse est de décrire les relations structure-fonction au sein des pousses chercheuses en regard de leurs capacités à franchir des espaces discontinus et de leurs stratégies d'accrochage aux supports. Ainsi, durant ce travail, plus de 260 pousses chercheuses appartenant à 56 espèces tropicales et tempérées (31 familles) ont pu être observées, mesurées et/ou filmées. Dans un premier chapitre, ce travail vise à retracer l'historique du terme de "pousse chercheuse" afin d'en expliciter les notions qui lui ont été associées et d'établir une définition de travail consensuelle. Un second chapitre porte sur les distances maximales que peuvent franchir les espèces, et comment cette portée est permise par les propriétés mécaniques et anatomiques de la base des pousses chercheuses. Dans un troisième chapitre, nous étudions comment les différentes architectures mécaniques et vasculaires des pousses chercheuses sont associées à leurs capacités à explorer des espaces tout en portant ou non des feuilles photosynthétiques. Dans un quatrième chapitre, les types de mouvements permettant aux pousses de balayer l'espace à la recherche de support ont été décrits à partir de films en time-laps. Ces observations ont ainsi permis d'identifier les points d'articulation des mouvements le long des pousses et de décomposer ce mouvement à l'échelle de différents organes. Finalement, dans le cadre d'un projet en robotique douce bio-inspirée, les observations de cette thèse ont contribué au développement et à la validation d'un modèle mathématique de croissance et de contrôle postural permettant de décrire le comportement mécanosensoriel des pousses chercheuses. La diversité des mécanismes par lesquels les plantes grimpantes peuvent franchir des espaces discontinus à la recherche de supports est discutée.