Cette conférence interactive du biologiste et chercheur Yoan Coudert retrace l’évolution des plantes depuis leur apparition, il y a 450 millions d’années.

Les plantes sont le groupe d’êtres vivants dont la masse est la plus importante, loin devant les animaux, les bactéries et les champignons. Pourtant, elles posent encore de nombreuses questions, retracées dans un ouvrage richement illustré. 

Les chercheurs ont d’abord tenté d’ordonner la biodiversité végétale en classant les 300 000 espèces de plantes à fleurs, qui représentent 90% de la biodiversité végétale actuelle. 10% seulement de la biodiversité végétale est donc composée de plantes sans fleurs (conifères, fougères, mousses et algues vertes – les algues brunes et rouges ne faisant pas partie des plantes). Lichens, champignons et limaces de mer (qui volent pourtant le chloroplaste des végétaux pour produire leur propre énergie) ne sont pas des plantes. Rappelons que les plantes partagent certaines caractéristiques : la photosynthèse (conversion du CO2 en sucre qui produit de l’oxygène), la chlorophylle et une paroi pecto-cellulosite composée (on le devine) de pectine et de cellulose. 

Le second objectif des chercheurs est de reconstruire l’histoire évolutive des plantes grâce à l’ADN, qui permet d’établir l’arbre phylogénétique des plantes terrestres : une algue verte a donné naissance à toutes les plantes terrestres, dont elle est l’ancêtre commun. Ces plantes à fleurs sont apparues il y a 150 millions d’années, bien après la Terre qui a 5 milliards d’années, mais bien avant la sortie d’Afrique qui a eu lieu il y a 300 000 ans. Yoan Coudert rappelle utilement qu’une fleur est une structure spécialisée qui regroupe les organes sexuels mâle (étamine) ou femelle (pistil) et assure la reproduction. Pour savoir à quoi ressemblaient les premières plantes terrestres, on utilise des fossiles végétaux : les plus anciens ont environ 450 millions d’années et prennent la forme de tiges ou de fragments de tissus végétaux (de moins d’un millimètre) ancrés dans la roche et ayant libéré des spores. 

On se demande aussi comment les algues ont conquis la terre ferme pour ensuite donner naissance aux plantes. Il s’agissait d’un vrai défi : il fallait résister à la gravité, à la déshydratation et aux rayons UV (mutagènes très puissants desquels les algues n’étaient pas protégées). La réponse est étonnante : les algues se sont dotées de cuticule, une peau végétale pourvue de trois fonctions : crème solaire, manteau imperméable et carapace protectrice. 

Deux découvertes sont liées à cette observation : plus les plantes ont une origine évolutive récente, plus leur cuticule est hydrophobe, ce qui suggère une complexification de sa composition, qui a gagné en efficacité au cours de l’évolution. Les mousses sont donc plus sensibles à la déshydratation, car plus anciennes dans l’évolution. On a remarqué aussi que 18 des 34 familles de gènes régulant la formation des cuticules existaient déjà chez les algues vertes, qui étaient donc pré-adaptées pour sortir de l’eau du fait de leur orientation génétique, utile pour résister au stress au sein du milieu marin. 

Enfin, les scientifiques se posent la question suivante, largement évoquée dans le livre du conférencier : comment s’est diversifiée la forme des plantes jusqu’à l’apparition des fleurs ? 

Le propos (et le livre qu’il accompagne) intéressera les enseignants de géographie comme de SVT, et donne aussi à voir de manière vivante et poétique les coulisses d’une enquête scientifique : comment se forment les hypothèses des chercheurs, quelles démarches garantissent l’exactitude des résultats, que reste t-il à découvrir sur notre environnement ?

L’enquête saura sans doute susciter l’intérêt des élèves, par son sujet peu connu et par l’évidence qu’elle rappelle : les plantes n’ont pas toujours existé, nous rendent de nombreux services et conservent de nombreux points d’ombres que la science doit encore percer.