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Le mystère de l’origine des plantes à fleurs est en partie levé

Crédits : Wikipédia / Inkey

Une équipe de chercheurs français et britanniques nous éclaire un peu plus sur l’apparition d’une structure aussi complexe que la fleur au cours de l’évolution, une question qui a longuement intrigué Darwin et qu’il qualifiait « d’abominable mystère ».

Dans la revue New Phytologist, une équipe de chercheurs Français du CNRS et Britanniques des « Jardins de Kew » publient une découverte dans laquelle on en apprend un peu plus sur l’origine des plantes à fleurs qui n’ont en effet pas toujours existé. Si les végétaux ont colonisé la terre ferme, voici plus de 400 millions d’années, les plantes à fleurs ne sont quant à elles apparues que depuis 150 millions d’années.

Darwin s’est longtemps interrogé sur l’origine et la rapide diversification des plantes à fleurs, les qualifiant « d’abominable mystère ». Par rapport aux gymnospermes (qui ont directement précédé les plantes à fleurs dans l’évolution) qui possèdent des cônes mâles et femelles assez rudimentaires (comme la pomme de pin), les plantes à fleurs présentent plusieurs innovations : la fleur rassemble les organes mâles (étamines) et femelles (pistil) entourés par des pétales et des sépales et les ovules sont protégés au sein du pistil au lieu d’être nus.

Comment la nature a-t-elle pu inventer la fleur, une structure aussi différente des cônes ? L’équipe de François Parcy, directeur de recherche du CNRS au Laboratoire de physiologie cellulaire et végétale (CNRS/Inra/CEA/Université Grenoble Alpes) vient d’apporter une partie de la réponse. Pour cela, les chercheurs ont étudié une plante gymnosperme assez originale appelée Welwitschia mirabilis. Cette plante qui peut vivre plus d’un millénaire pousse dans les conditions extrêmes des déserts de Namibie et d’Angola et elle possède des cônes mâles et femelles séparés comme les autres gymnospermes. Chose exceptionnelle, ses cônes mâles possèdent quelques ovules stériles et du nectar, ce qui révèle une tentative échouée d’inventer la fleur bisexuelle. Or, chez cette plante (ainsi que chez certains conifères), les chercheurs ont trouvé des gènes similaires à ceux responsables de la formation des fleurs et organisés selon la même hiérarchie (l’activation d’un gène déclenchant celle du suivant et ainsi de suite).

Le fait de trouver une cascade de gènes similaire chez les plantes à fleurs et leurs cousins gymnospermes indique qu’il s’agit là d’un héritage de leur ancêtre commun. Ce mécanisme n’a pas eu à être inventé au moment de l’origine de la fleur : il a simplement été hérité et réutilisé par la plante, un processus souvent à l’œuvre dans l’évolution.

L’étude de la biodiversité actuelle des plantes nous permet donc de remonter dans le passé et de dresser peu à peu le portrait génétique de l’ancêtre commun d’une grande partie des plantes actuelles. L’équipe continue à étudier d’autres traits pour mieux comprendre comment a émergé la première fleur.