L’interaction entre plantes et champignons à l’origine de la végétalisation terrestre

Photo d'illustration © Myriam Zilles de Pixabay

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Une étude publiée dans la revue Science revient sur la conquête terrestre des végétaux, il y a environ 450 millions d’années. Selon les scientifiques du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et de l’Université de Toulouse III, l’arrivée des végétaux sur la terre ferme a été rendue possible grâce à un partenariat entre plantes et champignons.

Il y a environ 450 millions d’années, les premières plantes quittaient l’océan pour s’étendre sur la partie émergée de la Terre. Pour comprendre ce phénomène de conquête terrestre, des chercheurs et chercheuses du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et de l’Université de Toulouse III ont mené en partenariat avec l’INRAE (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement), des recherches sur les plantes de notre présent. Ils les ont divisés en deux groupes : les plantes vasculaires avec tiges et racines et les plantes non vasculaires comme les mousses, appelées bryophytes. Les résultats, publiés dans la revue Science montrent que la colonisation terrestre des premiers végétaux s’est opérée à la faveur d’un étonnant partenariat entre plantes et champignon.

Parmi les plantes étudiées, l’équipe a observé que la majorité d’entre elles vivent en symbiose avec des champignons : les deux organismes procèdent à des échanges mutuellement bénéfiques. « Lors de précédentes études, il a été démontré l’existence de gènes essentiels au bon déroulement de cette symbiose, notamment chez les plantes vasculaires. Les scientifiques se sont ici concentrés sur une bryophyte à l’allure de plante grasse, peu décrite et pour laquelle on n’avait pas encore observé de tels gènes : Marchantia paleacea », explique l’INRAE dans un communiqué.

En étudiant cette plante, les auteurs ont démontré un transfert de lipides entre la plante et le champignon similaire à celui observé chez les plantes vasculaires. « En adaptant l’utilisation des ciseaux moléculaires CRISPR, un outil qui permet de « couper » l’ADN de façon précise, ils ont ensuite pu modifier un gène prédit comme « symbiotique ». Comme chez les plantes vasculaires, l’interruption des échanges de lipides entre la plante et le champignon conduisent à l’échec de la symbiose chez la bryophyte » ajoute l’Institut. L’équipe en conclut que l’ancêtre commun des deux groupes de végétaux (vasculaire et non vasculaire) devait donc échanger des lipides avec le champignon comme c’est le cas avec les plantes actuelles. Ce partenariat entre plantes et champignons aurait ainsi permis aux végétaux de coloniser la terre.

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