"Amborella" le chaînon manquant de l'évolution des plantes à fleurs

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Amborella trichopoda. Le séquençage de son génome permet de placer cette plante arbustive de Nouvelle-Calédonie très haut dans l'arbre évolutif.

Des fleurs bizarres, une morphologie bancroche: pas de doute, Amborella trichopoda est l'ornithorynque des fleurs ! Comme le célèbre pondeur d'œuf est l'ancêtre des mammifères, l'arbuste néo-calédonien est l'aïeul des plantes à fleurs (angiospermes).

 L'arbuste est désormais cultivé sous serre en Nouvelle-Calédonie. DR

Le séquençage de son génome vient d'en apporter la preuve. Sa position dans l'arbre évolutif (voir l'infographie ci-dessous) en fait un témoin de choix de ce que Darwin dénonçait comme un "abominable mystère": l'émergence et l'immense succès des angiospermes.

 Infographie Sciences et Avenir

Amborella est une plante arbustive endémique des sous-bois de la forêt dense et humide du centre de la Nouvelle-Calédonie. Ses particularités ont alerté les botanistes dès le début du XXe siècle. "Des fleurs très rudimentaires différenciées mâles et femelles, des vaisseaux conducteurs de sève imparfaits : ces caractères trahissent une plante archaïque qui aurait pu être présente sur Terre peu de temps après l'émergence des plantes à fleurs il y a environ 140 millions d'années", expose Alexandre de Kochko, responsable du Laboratoire évolution et dynamique des génomes à l'Institut de recherche pour le développement (IRD).

UMR DIADE 9/1/2013

Pour parvenir jusqu'à nous à travers de multiples évolutions, la plante a réussi à survivre à la submersion de la Nouvelle-Calédonie entre -100 millions et -37 millions d'années (vraisemblablement en se réfugiant sur des îles voisines aujourd'hui disparues et/ou en Australie) et à traverser de nombreuses périodes glaciaires. "Lors de la dernière glaciation il y a environ 21 000 ans, 95 % de son habitat a disparu, poursuit Alexandre de Kochko. Nous avons pu déterminer deux lieux montagneux calédoniens qui lui ont servi de refuge."

 Feuille Stan Shebs GFDL CC-BY-SA-3.0, CC-BY-SA-2.5d'Amborella.

Le séquençage de son génome, piloté par l'université de Pennsylvanie (Etats-Unis), a permis de déterminer que vers -200 millions d'années, l'ancêtre des plantes à fleurs a vu son génome doubler, évènement trahi par 14 000 gènes d'Amborella. Ce phénomène de duplication a été le moteur de l'acquisition de nouvelles fonctions comme celles de produire des fleurs et de pouvoir stocker des réserves nutritives importantes dans les graines.

Autre surprise: l'analyse de l'ADN mitochondrial a révélé l'intégration de six génomes étrangers appartenant aussi bien à des mousses et des algues vertes qu'à d'autres plantes à fleurs. "Nous devrons étudier ce phénomène mal compris notamment par la comparaison avec le génome de plantes sans fleur", anticipe Alexandre de Kochko.

 
Amborella et L'origine des fleurs. Hilary Hart 18/12/2013

Sciences et avenir 20/2/2014