Comment les plantes à fleurs ont-elles survécu à l’astéroïde qui a anéanti les dinosaures ? Maintenant, le secret génétique a été révélé
Une étude dans Cell relie la survie des plantes à fleurs à la duplication du génome lors de crises environnementales extrêmes anciennes
Quand on parle de l'astéroïde vieux de 66 millions d'années, la scène se remplit immédiatement de cratères, de feu, de poussière dans l'atmosphère et de dinosaures anéantis. Tout cela est très cinématographique, bien sûr. Mais derrière cette catastrophe se trouvaient aussi des organismes plus silencieux, moins adaptés aux affiches dans les chambres, mais pourtant décisifs pour remettre la vie en mouvement : les plantes à fleurs. Certains, selon une nouvelle étude publiée dans Celluleils auraient eu de leur côté un mécanisme génétique assez étrange : la duplication accidentelle de l’intégralité du génome. Une sorte d'exemplaire supplémentaire du livret d'instructions de vie, apparu par hasard et devenu utile au moment même où le monde s'effondrait.
L'étude, signée par un groupe de recherche également lié à l'Université de Gand, a analysé les génomes de 470 espèces d'angiospermes, c'est-à-dire des plantes à fleurs, à la recherche de traces de duplications anciennes de l'ensemble du patrimoine génétique. Les chercheurs ont ensuite comparé ces données avec les informations obtenues à partir de 44 fossiles végétaux, essayant de situer les événements de duplication dans le temps. Le tableau qui se dégage est clair : de nombreuses duplications qui ont survécu pendant des millions d’années semblent se concentrer autour de périodes majeures de bouleversements environnementaux, notamment l’extinction massive déclenchée par l’astéroïde qui a mis fin à l’ère des dinosaures.
Le double ça aide
La plupart des organismes possèdent deux jeux de chromosomes, un hérité de chaque parent. Chez les plantes, cependant, quelque chose de plus mouvementé se produit souvent : des génomes entiers peuvent se dupliquer, créant ainsi des organismes dotés de jeux de chromosomes supplémentaires. Ce phénomène est appelé polyploïdie. Pour être plus clair, de nombreuses bananes cultivées possèdent trois jeux de chromosomes, tandis que le blé peut en avoir jusqu'à six. Cela semble être une bizarrerie dans un manuel de génétique, mais cela concerne également ce qui finit normalement dans l’assiette.
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Le point délicat est là : posséder un génome plus gros coûte de l’argent. Cela nécessite plus de ressources, peut augmenter le risque de mutations néfastes et créer des problèmes de fertilité. Dans des conditions stables, cette duplication peut donc devenir un inconvénient. Cependant, lorsque l’environnement change brusquement, ce même lest peut se transformer en marge de manœuvre. Plus de copies de gènes signifient également plus de possibilités d'expérimenter, de modifier des fonctions, de résister à des stress tels que la chaleur, la sécheresse ou l'effondrement soudain des écosystèmes.
En termes simples : dans les périodes calmes, ceux qui consomment peu et restent efficaces gagnent souvent. Dans les périodes difficiles, lorsque le climat change, que les habitats se détériorent et que les anciennes règles ne fonctionnent plus, ceux qui disposent d’une plus grande variabilité peuvent s’en sortir mieux. La nature, avec l’élégance habituelle d’un entrepôt en désordre, conserve également des pièces apparemment inconfortables. Puis une catastrophe survient et ces pièces deviennent des outils.
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Les crises laissent des traces
La duplication du génome observée chez les plantes à fleurs semble avoir une longue histoire. Selon l'étude, il y a eu 132 événements indépendants de duplication du génome entier au cours des 150 derniers millions d'années, regroupés en au moins neuf grandes vagues. Ces vagues coïncident avec des phases lourdes de l’histoire de la Terre : extinctions, refroidissement global, effondrements des écosystèmes, périodes de réchauffement rapide.
Parmi ces passages apparaît également le maximum thermique Paléocène-Éocène, il y a environ 56 millions d'années, lorsque les températures mondiales ont augmenté d'environ 5 à 9 °C sur environ 100 000 ans. Pour les chercheurs, cette période offre une comparaison utile avec le présent, avec toutefois une énorme différence : aujourd’hui, le réchauffement se produit beaucoup plus rapidement. C’est précisément pour cette raison que la polyploïdie est étudiée avec attention, car elle pourrait aider certaines plantes à tolérer des conditions de plus en plus stressantes.
Toutefois, une grande prudence s’impose. Cette étude raconte un mécanisme évolutif, reconstruit sur des temps très profonds, avec des millions d'années à venir. Le changement climatique actuel est d’une ampleur bien plus brutale pour les écosystèmes, l’agriculture et la biodiversité. La duplication du génome peut offrir un avantage à certaines espèces, sous certaines conditions, dans des processus longs et complexes. Aucune plante ne reçoit une baguette magique accompagnée de chromosomes supplémentaires.
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Ce qui est fascinant, c'est précisément ceci : les plantes à fleurs auraient traversé certaines des pires crises de l'histoire de la Terre en exploitant un accident génétique. Une erreur de copie, apparemment. Une complication. Un fardeau. Puis le climat change, l’environnement se dégrade, les espèces les mieux adaptées aux anciennes conditions perdent du terrain et ce défaut commence à ressembler à une possibilité.
Pour nous, qui vivons à une époque convaincue que l’on peut tout arranger plus tard, c’est une leçon inconfortable. La vie possède bien sûr d’énormes ressources. Il y a aussi des temps longs, des épreuves cruelles, des pertes gigantesques. Les plantes qui ont survécu à l’astéroïde nous parlent d’adaptation, de résilience, de caractère aléatoire et de sélection. Ils racontent aussi tout ce qui disparaît avant que quiconque puisse appeler cela de la survie.
Source : Cellule
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