L’histoire de la vie sur Terre est passionnante et remonte à plus de 3 milliards d’années. Par ailleurs, l’émergence des plantes terrestres, il y a environ 500 millions d’années pendant le Paléozoïque, a marqué un sacré tournant. D’abord confinées à l’eau, ces plantes ont petit à petit conquis les terres émergées grâce à des modifications biologiques complexes. Une étude récente d’une équipe de l’université de Toulouse a mis en lumière un aspect important de cette transition : le rôle d’un gène qui a été transféré depuis les champignons vers l’ancêtre commun de toutes les plantes terrestres d’aujourd’hui.
Les débuts de la vie sur terre et l’étude réalisée à Toulouse
Au départ, une algue, vraisemblablement d’eau douce, a commencé à explorer le monde terrestre et est ainsi devenue l’ancêtre de nos plantes modernes. Ce saut hors de l’eau n’a pas été de tout repos. Pour tenir le choc de la vie terrestre, ces premières plantes ont dû nouer des relations avec d’autres organismes comme les champignons. C’est justement cet aspect que les chercheurs toulousains ont examiné en étudiant plus d’une centaine d’échantillons de Marchantia polymorpha, une hépatique des fontaines.
Sous la houlette de Chloé Beaulieu, doctorante et première autrice de l’étude publiée le 17 février dans la revue Nature Genetics, et avec la participation du maître de conférences Maxime Bonhomme, l’équipe a voulu éclairer comment différents variants génétiques aidaient à s’adapter aux environnements. Les échantillons ont été collectés en Europe et aux États-Unis, offrant ainsi une vue d’ensemble sur cette espèce particulière.
Un regard original sur les bryophytes
D’ordinaire, la recherche botanique se focalise sur les Angiospermes, c’est-à-dire les plantes à fleurs qui comptent la majorité des espèces d’intérêt pour l’agriculture. Pour cette étude, les chercheurs se sont penchés sur les Bryophytes, mieux connues sous le nom de mousses. Ces végétaux ont fait leur apparition il y a environ 500 millions d’années, au tout début de la conquête de la terre par le règne végétal.
Etudier les Bryophytes a permis de déceler un élément jusque-là passé sous silence dans l’évolution des plantes terrestres : un gène partagé avec les champignons (ce qui révèle un échange génétique inattendu). Selon Pierre-Marc Delaux, directeur de recherche au CNRS et co-auteur, « ce gène est associé à l’adaptation au milieu terrestre », indiquant qu’il a pu jouer un rôle déterminant dans la capacité des algues à s’installer durablement sur la terre.
L’analyse génétique menée par l’équipe de Toulouse a mis au jour un transfert génétique horizontal entre un champignon et l’ancêtre commun des plantes terrestres. Ce mécanisme, plutôt rare mais non négligeable, aurait permis aux premières plantes de composer avec les contraintes de leur nouvel habitat.
