CANADA : Des mousses vieilles de 400 à 600 ans reprennent vie

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Une équipe de biologistes canadiens de l’Université de l’Alberta ont trouvé aux abords du glacier Teardrop, sur l’île d'Ellesmere, non loin du Groenland, des mousses noircies montrant pour certaines un restant de pigmentation verdâtre après avoir passé plus de 400 ans sous la glace.  Catherine La Farge, chercheuse à l’Université de l’Alberta, principale auteure de l’étude, s’est demandée en voyant ces mousses, si la pigmentation verte était un reliquat du passé des plantes ou si, avec l’action du soleil, elles reprenaient vie.


Photo : Catherine La Farge - Le glacier Teardrop

Cette découverte a été faite à l’occasion d’une étude sur la biodiversités des mousses et des plantes vasculaires autour du glacier qui, comme beaucoup d’autres glaciers de par le monde, a entamé un recul voilà déjà quelques décennies*. Ce faisant, apparaît à l’air et la lumière du soleil, de la végétation ou restes de végétaux, emprisonnés lors de l’avancement du glacier, au cours d’une période de refroidissement climatique.

Catherine La Farge, intriguée par ces taches de couleur, a décidé, en compagnie d’autres chercheurs, de prélever quelques échantillons pour les analyser.  De retour au laboratoire à Edmonton, un microscope a confirmé ce que l'oeil humain avait suspecté: Les mousses centenaires revenaient en effet à la vie, présentant même de nouvelles petites branches  latérales  en train de pousser après toutes ces années enfouies sous des milliers de tonnes de glace.

Photo Catherine La Farge


Mais depuis combien de temps au juste ? La datation au radiocarbone (plus couramment appelé (carbone 14) a révélé que les 3 spécimens analysés étaient âgés de 400 à 600 ans. Les résultats de l’étude ont été publiés mardi 28 mai, dans les Proceedings de l'Académie des sciences américaine (PNAS).

Les échantillons recueillis ont été placés dans des boîtes de Pietri, remplies d’un terreau riche en nutriments et les chercheurs ont attendu de voir ce qui allait se passer. Environ 6 semaines plus tard, ils ont constaté que de nouvelles pousses vertes sortaient de terre. A partir des sept échantillons prévelés, 4 espèces différentes de mousses sont revenues à la vie. Un an plus tard, les mousses régénérées sont encore en croissance… Reprenant ainsi le cours de leur vie qui avait été interrompue lors de la période dite « petit âge glaciaire » qui a commencé vers 1550 jusqu’en 1850.  

Voir la capacité des mousses à se régénérer après tant de temps sous la glace, et si rapidement, est donné à peu de scientifiques sur le terrain. Elles donnent en tous cas un aperçu de la manière dont un écosystème  peu « rebondir ».

Photo Catherine La Farge - les mousses cultivées dans des boîtes de Pietri.

Les mousses font partie des quelques survivants de la création. Elles appartiennent à un groupe ancien appelé bryophytes, qui comprend également des hépathiques et anthocérotes, vieux de plus de 400 millions d’années, autant dire à l’aube de la vie terrestre sur la planète.

Contrairement aux plantes vasculaires, ces mousses et ces hépatiques n'ont pas de véritables racines ni de système pour transporter la sève. Elles ont la capacité de se mettre en « sommeil » quand les conditions sont défavorables et de se « relancer » quand elles s’améliorent. Mais pas seulement, dit La Farge, leurs cellules peuvent aussi se comporter comme des cellules souches et ainsi, une cellule peut « cloner » ou régénérer la plante **. C’est une sorte d’équivalent végétal des cellules souches dont on parle tant chez les humains et dans le règne animal en général.

Les mousses centenaires, aujourd’hui en plein essor dans le laboratoire d’Edmonton, et leurs cousines sauvages poussant aux abords du glacier Teardrop, sont loin d’être les plus anciennes plantes à avoir ressurgi au 21ème siècle…

En effet, En février 2012, des chercheurs de l’Académie des sciences de Russie ont réussi à régénérer une plante préhistorique à fleurs, Silene stenophylla (de la famille des  Caryophyllacées) à partir du tissu placentaire de fruits stockés par des écureuils il y a environ 32 000 ans retrouvés dans le  pergélisol  à 38 mètres de profondeur près de la rivière  Kolyma en Sibérie.  Cependant dans cette « renaissance », l’homme a donné un sérieux coup de pouce (contrairement aux mousses) : Le tissu végétal a été cultivé  in vitro, puis les  clones ont été croisés pour obtenir des graines. Celles-ci ont donné naissance à la variété ancienne qui diffère de la variété moderne par la forme de la corolle de sa petite fleur blanche. Une première à partir de Spermatophytes du Pléistocène !

Photo Hannelottes Tradgard - Silene stenophylla - Photo prise en 2006 à Jablonevij (dans la vallée la Tchoukotka, Extrême Orient russe)

Quant aux humbles mousses trouvées aux abords du glacier Teardrop, enfouies depuis des siècles sous la glace, pas besoin de techniques élaborées, elles avaient juste besoin d’un peu plus de terreau et l’aide d’un « jardinier »… Après cette longue « hibernation forcée », il a  suffit que quelques cellules aient survécu à l'absence de lumière et au gel, pour que les plantes soient capables de revenir en vie…

Finalement ne pas avoir un système vasculaire a, dans ce cas de figure, certainement constitué un « plus ». Incapables de contrôler leur teneur en eau, les bryophytes peuvent mettre leurs cellules en sommeil en cas de dessèchement ou de conditions défavorables et à se réactiver dès que les conditions redeviennent favorables. Cette explication est avancée pour expliquer comment ces plantes arrivent à survivre dans des environnements extrêmes, tels que l’hiver polaire… Mais de là à imaginer qu'elles seraient capables de résister pendant des siècles…  

Pour Catherine La Farge, avec le réchauffement climatique qui fait reculer les glaciers et ramollit le pergélisol, c'est tout un territoire qui est restitué au vivant, un réservoir génétique inexploré qui s'ouvre aux chercheurs, "un nouveau monde qui émerge".


* En raison du réchauffement climatique, le recul du glacier est en phase d'accélération : de 1,6 mètre par an dans les années 1960, il est passé à 3,2 m/an aux alentours de 2004 et à 4,1 m/an depuis 2007. Son maximum datait du Petit Age glaciaire, période froide qui a duré de la fin du Moyen-Age jusqu'au milieu du XIXe siècle. Depuis, le glacier a reculé de 200 mètres.

** les bryophytes présentent une capacité de totipotence, ce qui signifie que leurs cellules végétales peuvent se différencier en n’importe quelle cellule spécialisée et aboutir à un être vivant multicellulaire.




National Geographic 28 mai 2013 - WIKIPEDIA mai 2013 - Passeur de sciences 28/5/2013 - FUTURA SCIENCES 30/5/2013[/color]

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Washington (AFP) - Des mousses dans l'Antarctique sont revenues à la vie après 1.530 ans passés sous la glace, ce qui représente un record pour des végétaux, selon une recherche de scientifiques britanniques, publiée lundi aux Etats-Unis.


 Cette image montre le forage dans les bancs de mousse à la station de recherche Signy (lien en anglais) dans le cadre du projet de carottage dans lequel le noyau de ce document a été obtenu. Crédit: P. Boelen


Avant cette découverte, une régénération de végétaux gelés a déjà été démontrée après vingt ans au plus, soulignent les chercheurs. Seuls des bactéries ont pu revivre après autant d'années.

"Ces mousses étaient essentiellement dans un état de très longue congélation" et leur "durée de survie est beaucoup plus longue que tout ce que nous avions vu jusqu'alors", explique Peter Convey, de l'Institut antarctique britannique (British Antarctic Survey), principal auteur de ces travaux parus dans la revue Current Biology.

Cette découverte revêt une importance particulière pour les écosystèmes antarctiques et le climat, souligne ce scientifique, car les mousses sont les principaux producteurs terrestres de biomasse dans les régions polaires du nord et du sud. Dans l'Arctique en particulier, les mousses stockent le carbone.

 

Photo  P. Boelen

Ces végétaux sont de véritables archives des conditions climatiques passées et permettent de ce fait de reconstituer les changements dans l'environnement au cours du temps. Les mousses les plus anciennes actuellement étudiées dans l'Antarctique remontent à une période allant de 5.000 à 6.000 ans.

Les mousses qui ont été l'objet de cette recherche datent de près de 2.000 ans à leurs racines.

Au début de leurs travaux, ces scientifiques n'étaient pas sûrs que des mousses gelées pendant plus de dix ou vingt ans puissent rester viables. Et ils ont été très surpris de constater que des mousses vieilles de plus de 1.500 ans repoussaient aisément.

Ces chercheurs ont simplement placé ces mousses apparemment sans vie dans un environnement dont les conditions de température et de lumière étaient propices à une croissance normale, et les nouvelles pousses ont commencé à sortir.

Photo  P. Boelen 

Cette découverte laisse penser qu'il pourrait être possible que ces mousses survivent même encore plus longtemps.

"Il existe clairement un potentiel de survie beaucoup plus long pour ces mousses", estiment ces scientifiques. Cela "révèle un nouveau mécanisme de survie et un refuge pour ces végétaux, éléments majeurs de la biodiversité terrestre polaire".

"Cela ouvre la possibilité que des formes de vie plus complexes puissent aussi survivre pendant des périodes même plus longues dans le permafrost ou la glace", estime le professeur Convey, tout en notant que "cela représenterait un grand saut par rapport à cette dernière découverte".

Sciences et avenir 17/3/2014 - PHYS.ORG 17/3/2014 (photos)