Lorsque vous voyez une plante, il est probable que neuf fois sur dix, vous regardiez une plante à fleurs.
Points clés :
- Les familles de plantes à fleurs sont apparues il y a au moins 140 millions d’années
- Mais elles ne se sont diversifiées en lignées modernes que nous voyons aujourd’hui qu’il y a environ 66 millions d’années
- Il s’agit du premier arbre évolutif complet des 435 familles de plantes à fleurs
Les plantes à fleurs, ou angiospermes comme on les appelle aussi, représentent 90 % des espèces végétales du monde. Cela représente quelque 300 000 à 400 000 espèces d’angiospermes, selon la personne à qui vous demandez.
Comparez cela à environ 10 000 espèces de fougères et 1 000 espèces de gymnospermes, qui comprennent les conifères, et vous comprendrez pourquoi le biologiste végétal Santiago Ramirez-Barahona, de l’Université nationale autonome du Mexique, considère les plantes à fleurs comme « le groupe le plus important de plantes vivantes aujourd’hui ».
Elles constituent la principale source de nourriture pour la plupart des organismes terrestres, y compris nous, et presque toutes nos cultures agricoles sont – vous l’avez deviné – des plantes à fleurs.
Mais les angiospermes n’ont pas toujours dominé nos écosystèmes terrestres comme ils le font maintenant.
Une nouvelle étude mondiale publiée aujourd’hui dans Nature Ecology & Evolution, dont le Dr Ramirez-Barahona est l’auteur principal, a révélé le premier arbre évolutif complet des 435 familles de plantes à fleurs.
Il retrace quand les différentes lignées sont apparues, puis se sont diversifiées par la suite, et examine également comment les différentes familles de plantes à fleurs se sont répandues sur le globe.
Utilisant des techniques de datation moléculaire ancrées à 238 étalonnages de fossiles, l’étude a pu présenter la grande image la plus complète de ce que nous savons des familles d’angiospermes à ce jour.
Quintessence de la floraison tardive
Les plantes à fleurs sont apparues il y a au moins 140 millions d’années, selon le biologiste de l’évolution et botaniste Hervé Sauquet de l’Institut australien de botanique, qui est également coauteur de l’article.
Mais par rapport aux autres groupes de plantes, elles étaient les traînardes.
« C’est la dernière grande lignée de plantes terrestres à avoir commencé à se diversifier », explique le Dr Sauquet.
Alors que la plupart des familles de plantes à fleurs ont eu leurs origines au Crétacé (c’est ce qu’on appelle leur âge de la tige) à l’époque où les dinosaures parcouraient encore la Terre, nous ne voyons pas ces familles se diversifier en lignées que nous voyons aujourd’hui (connues sous le nom d’âge de la couronne) avant environ 66 millions d’années, après la disparition des dinosaures.
Et cette découverte a été une grande surprise pour le Dr Sauquet : « C’est complètement nouveau qu’en fait il ne se soit pas passé grand-chose avant 66 millions d’années ».
Bien que nous ne sachions pas ce qui s’est passé exactement, il pourrait y avoir de multiples raisons à cette accalmie.
L’écart pourrait ne pas être réellement un écart du tout, mais pourrait en fait refléter des extinctions dont nous n’avons pas de trace fossile, dit la botaniste évolutionniste Pam Soltis de l’Université de Floride qui n’a pas participé à l’étude.
Ou cela pourrait être lié à l’époque où les angiospermes ont commencé à dominer les écosystèmes, soutient l’écologiste évolutionniste Mark Westoby de l’Université Macquarie qui n’a pas non plus participé aux travaux.
« Cela indique que la domination de la végétation sur les sites, qui a commencé à se produire à peu près au même moment, a été plus importante pour la diversification en beaucoup d’espèces que les familles de plantes à l’origine de leurs traits distinctifs, ce qui s’était produit 30 à 40 millions d’années plus tôt », explique le professeur Westoby.
Intéressant, la durée de ce délai de diversification en espèces modernes varie selon les types d’écosystèmes, explique le Dr Ramirez-Barahona.
« Les familles de plantes à fleurs des écosystèmes tropicaux ont mis beaucoup de temps à commencer leur diversification… alors que ce délai semble avoir été plus court dans les écosystèmes arides, par exemple le désert d’Amérique du Nord ou le centre de l’Australie », dit-il.
La fin du Crétacé était mauvaise pour les dinosaures, mais bonne pour les plantes à fleurs
Alors que le phénomène d’extinction massive à la fin du Crétacé a presque anéanti tous les dinosaures, il a laissé les angiospermes relativement indemnes.
Et quand on y pense, cela a du sens, dit le botaniste évolutionniste Doug Soltis de l’Université de Floride qui n’a pas participé à l’étude.
« Ils ont des graines, ils peuvent rester en dormance pendant une… longue période », dit-il.
« Un porte-greffe pourrait rester là pendant des décennies puis ressurgir, les graines peuvent rester dans le sol pendant de très nombreuses années. Alors qu’un dinosaure ? Pas tellement. »
De plus, « les changements qui se sont produits à l’échelle mondiale et qui ont entraîné l’extinction des dinosaures peuvent en fait avoir ouvert des habitats qui ont permis aux angiospermes de progresser », affirme le professeur Pam Soltis.
Certaines plantes australiennes pourraient ne pas être aussi vieilles que vous le pensez
Nous pensons communément que l’Australie est un continent ancien, mais toutes nos plantes à fleurs ne sont pas aussi vieilles que vous pourriez le penser, affirme le Dr Sauquet.
« L’Australie a en fait assez peu de lignées très anciennes, ce ne sont pas nécessairement les lignées divergentes les plus anciennes. »
Par exemple Austrobaileya scandens « une liane qui ne pousse que dans les tropiques humides du Queensland a survécu par elle-même sans aucun autre cousin depuis au moins 130 millions d’années », indique le Dr Sauquet.
Mais la plupart des espèces d’eucalyptus australiens que nous voyons aujourd’hui ne sont apparues qu’au cours des 10 derniers millions d’années.
C’est formidable de voir sortir des recherches combinant à la fois la systématique moléculaire et la paléobotanique comme celle-ci, déclare le paléobotaniste David Cantrill, qui est directeur exécutif des sciences aux Royal Botanic Gardens Victoria.
« Le fait que nous soyons maintenant capables de réunir ces deux disciplines très différentes pour obtenir ces aperçus évolutifs est l’une des choses excitantes de ce domaine en ce moment », dit le professeur Cantrill.
« Il est très important de comprendre comment les plantes à fleurs sont devenues le groupe dominant dans les écosystèmes terrestres », dit le Dr Ramirez-Barahona.
« Et comment elles ont fondamentalement changé la face de la Terre dans une période de temps relativement courte selon les normes géologiques. »
Le professeur Doug Soltis est d’accord.
« Regardons les choses en face, la planète fonctionne essentiellement grâce aux angiospermes », dit-il, étant donné le nombre d’autres organismes – qu’il s’agisse de mammifères, d’amphibiens ou d’insectes – qui ont évolué en réponse à la propagation des plantes à fleurs.