Les plantes ont colonisé la Terre il y a 450 millions d'années avec l'aide des champignons
SCIENCE - Il s’agit d’une des plus anciennes symbioses du règne végétal. Il y a environ 450 millions d’années, les algues ont entrepris de sortir des eaux pour coloniser les terres émergées. Problème, ces dernières adaptées au milieu aquatique...
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SCIENCE - Il s’agit d’une des plus anciennes symbioses du règne végétal. Il y a environ 450 millions d’années, les algues ont entrepris de sortir des eaux pour coloniser les terres émergées. Problème, ces dernières adaptées au milieu aquatique n’ont pas de racines pour capter les nutriments du sol. Qu’à cela ne tienne, les algues trouvent à la surface un allié qui leur permettra de devenir des plantes terrestres: les champignons.
L’hypothèse d’un partenariat entre les plantes et les champignons pour expliquer la végétalisation de la Terre est avancée chez les scientifiques depuis plus de 40 ans. Un article publié par des chercheurs et chercheuses du CNRS et de l’Université Toulouse III dans la revue Science ce vendredi 21 mai apporte une confirmation supplémentaire à cette théorie.
“La symbiose entre les champignons et les plantes - appelée aussi mycorhize- est une interaction mutuellement bénéfique vieille de 450 millions d’années, explique au HuffPost Mélanie Rich, co-autrice de l’article et postdoctorante à l’Université Toulouse III. La plante donne au champignon du carbone qu’elle génère en surplus grâce à la photosynthèse, en échange le champignon prospecte le sol pour ramener de l’eau et des minéraux à la plante.”
Pour enquêter sur la vie biologique des 1ères plantes, les scientifiques ont étudié leurs descendantes actuelles. Ils ont alors analysé le comportement génétique des deux grandes catégories d’espèces qui existent chez les plantes. À savoir, les plantes dites vasculaires, qui possèdent des tiges et racines, et les plantes dites non vasculaires, donc sans racines comme les mousses, appelées bryophytes.
Fabrication de mutants
Les chercheurs ont d’abord comparé le génome de différentes espèces de plantes et ont constaté qu’elles partagent toutes beaucoup de gènes identifiés comme étant essentiels à la symbiose avec les champignons.
Puis pour prouver par expérience leur théorie, les scientifiques se sont adonnés à des manipulations génétiques pour créer des plantes mutantes. Ils ont ciblé chez Marchantia paleacea, une bryophyte à l’allure d’une plante grasse, un gène présent chez les plantes vasculaires et présumé nécessaire à la symbiose en permettant le transfert de lipides entre la plante et les champignons. Puis ils ont enlevé ce gène de l’ADN de la bryophyte et ont tenté de lui inoculer le champignon.
Aucun échange n’a alors eu lieu entre la plante et le champignon privé du gène pilote de la symbiose, la preuve attendue par les scientifiques. “On a démontré que chez les bryophytes le gène requis pour la symbiose est le même chez les plantes vasculaires, on peut extrapoler que leur ancêtre commun, à l’origine de toutes les plantes qu’on connaît, réalisait ce même type de symbiose” raisonne auprès du HuffPost Pierre-Marc Delaux chercheur au CNRS et co-auteur de l’étude.
Une avancée utile pour le futur de l’agriculture
L’étude est une “belle avancée”, déclare auprès du HuffPost Marc-André Selosse, professeur au Muséum national d’histoire naturelle qui n’a pas participé aux travaux. La théorie de la symbiose chez l’ancêtre commun des plantes n’est cependant pas une nouveauté et fait plutôt consensus, de nombreuses études ont été publiées à ce sujet, rappelle le professeur qui estime néanmoins que l’article en apporte une confirmation supplémentaire.
Un aspect également important de l’étude est la démonstration de l’existence des transferts lipidiques lors de la symbiose chez l’ancêtre commun des plantes pointe le professeur. “On est quelques-uns à plaider pour que notre agriculture utilise plus ces champignons que les engrais chimiques qui sont polluants”, révèle Marc-André Selosse. Comprendre comment marche la symbiose il y a 450 millions d’années est intéressant pour le passé mais aussi pour le futur de notre agriculture”.
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