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Des recherches sur la descendante directe de la première plante à fleurs révèlent son extraordinaire histoire évolutive



  • Amborella, a réchappé aux changements climatiques du passé, et elle constitue un modèle sur la réponse du vivant face aux bouleversements environnementaux.

    Connaître le passé ne permet pas seulement de comprendre le présent, comme le pensent les historiens. C’est aussi une condition pour prévoir l’avenir… notamment  de la biodiversité. "L’histoire évolutive d’Amborella nous apprend beaucoup sur la réponse des espèces vivantes face aux changements climatiques", explique l’évolutionniste Rémi Tournebize, co-auteur d’une récente publication sur le sujet.

    Amborella trichopoda est une plante endémique et emblématique de Nouvelle Calédonie – Cette île est le seul endroit où elle pousse de nos jours à l’état sauvage. Elle n’a certes aucune utilité directe pour l’homme, car elle n’est pas suffisamment jolie pour servir de plante d’ornement et ses fruits, de petites baies rouges, n’ont aucun intérêt, ni alimentaire ni médicinal. Pourtant, elle passionne les scientifiques. "C’est une plante tout à fait particulière, estime le génomicien Alexandre de Kochko. Elle est la seule espèce de son genre, mais aussi le seul genre de sa famille". Des études génétiques et morphologiques ont d’ailleurs montré qu’elle occupe l’échelon le plus bas dans l’arbre phylogénétique des angiospermes. En substance, elle est la sœur aînée de toutes les plantes à fleurs existantes, puisqu’elle descend en ligne directe de leur ancêtre, apparu il y a plus de 160 millions d’années… De fait, elle porte dans son génome les traces des changements qui ont accompagné sa longue histoire évolutive.

    Pour reconstituer cette histoire, des écologues et des évolutionnistes ont entrepris l’analyse du génome de 12 populations différentes d’Amborella, provenant de la partie centrale de la grande île de l’archipel calédonien, zone d’habitat de l’espèce. En combinant les données issues de séquençage et des modèles démographiques spatialisés, ils sont parvenus à retracer sa trajectoire évolutive. "Le dernier maximum glaciaire, aux environs de 20 000 ans avant notre ère, a entraîné une diminution importante de la population globale de l’espèce", indique Rémi Tournebize. Plante des sous-bois humides, elle ne survit alors que dans deux sites refuges, localisés avec précision grâce à des modèles génétiques tenant compte de conditions environnementales.  Quand le climat se réchauffe à nouveau, vers 13 000 ans avant le présent,  Amborella entame une reconquête de l’espace à partir de ces zones, situées l’une au nord et l’autre au centre de l’île. Cette recolonisation n’est pas uniforme, car la population du nord est restée plus abondante et stable,  que celle du centre. Au cours de l’expansion postglaciaire, les individus venus des deux zones ont pu se croiser entre eux, et mélanger leurs gènes. "Mais, du fait des différences démographiques entre les deux groupes initiaux, cet échange n’est pas symétrique et la population nord envoie environ 3 fois plus de gènes vers la population centre que l'inverse", note le chercheur. 

    La compréhension de ces événements passés est une étape importante pour la biologie de la conservation. Elle confirme la nécessité de pérenniser le plus grand nombre possible d’espèces vivantes, possédant suffisamment de patrimoine génétique qui leur garantit  une adaptation aux changements environnementaux à venir.

    Communiqué de l'IRD
    Lire l'article de PLoS One (an)

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