Des scientifiques de l'Université Grenoble Alpes, de l'Université Claude Bernard Lyon 1 et les Jardins de Kew au Royaume-Uni ont fait une avancée dans la compréhension du système reproductif des fleurs en étudiant une cousine africaine capable de vivre un millénaire.
D'où viennent les plantes à fleurs au système reproductif sophistiqué et très efficace? L'étude génétique d'une plante cousine poussant dans certains déserts africains, a permis à des chercheurs français de lever un coin du voile.
"Nous avons dissipé une petite partie" de ce que Charles Darwin appelait "l'abominable mystère" de l'origine des plantes à fleurs, a déclaré à l'AFP le biologiste François Parcy, directeur de recherche CNRS à l'Université de Grenoble. L'étude, réalisée en collaboration entre l'Université Grenoble Alpes, l'Université Claude Bernard Lyon 1 et les Jardins de Kew (Royaume-Uni), a été publiée dans la revue New Phytologist.
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— New Phytologist (@NewPhyt) 24 février 2017
Les végétaux ont colonisé la terre ferme il y a plus de 400 millions d'années mais les plantes à fleurs (angiospermes) sont apparues il y a seulement 150 millions d'années.
Elles ont été directement précédées par le groupe des gymnospermes, dont le mode de reproduction est plus rudimentaire et qui compte notamment les actuels conifères. "Ces plantes ont déjà inventé la graine mais pas encore la fleur", explique François Parcy.
Apparus il y a 300 millions d'années, les gymnospermes se reproduisent grâce à des cônes mâles d'un côté et des cônes femelles de l'autre, le vent étant chargé de transporter le pollen. "Ce n'est pas ce qu'il y a de plus efficace", souligne M. Parcy.
Une cousine vieille d'un millénaire
La fleur rassemble à la fois les organes mâles (étamines) et femelles (pistil), entourés par des pétales et des sépales. Et les ovules, au lieu d'être nus, sont protégés au sein du pistil. "C'est un système de reproduction incroyablement efficace", relève M. Parcy.
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Pour comprendre comment elles y sont parvenues, les scientifiques se sont intéressés à la génétique d'une plante gymnosperme, l'étonnante Welwitschia mirabilis, capable de vivre pendant plus d'un millénaire dans les déserts côtiers de Namibie et d'Angola.
Cette plante se développe à partir d'un tronc court qui comporte seulement deux grandes feuilles. De façon curieuse, ses cônes mâles possèdent quelques ovules stériles et du nectar, ce qui révèle "une tentative échouée de faire des fleurs", note M. Parcy. Les auteurs de l'étude ont découvert chez cette plante des gènes similaires à ceux responsables de la formation des fleurs, organisés selon la même hiérarchie.
L'héritage d'un ancêtre commun
"Pour faire une fleur, il ne faut pas seulement des gènes", explique M. Parcy. "Il faut aussi qu'ils soient en réseau, l'activité des premiers gènes déclenchant celle des seconds et ainsi de suite, en cascade".
Le fait de trouver une cascade de gènes similaires chez les plantes à fleurs et leurs cousins gymnospermes "indique qu'il s'agit là d'un héritage de leur ancêtre commun", relève le CNRS. Les plantes à fleurs "n'ont pas eu à l'inventer". "Les pièces du meccano étaient déjà présentes et elles ont été utilisées pour créer la fleur", conclut M. Parcy.
