Les plantes à fleurs ou angiospermesLes angiospermes constituent le plus grand groupe de plantes, comprenant plus de 300 000 espèces vivantes. Toutes ces espèces descendent d'un ancêtre commun le plus récent (ACMR), qui aurait vécu il y a environ 225 à 140 millions d'années. Sa date exacte reste encore incertaine ! Malheureusement, nous ne possédons aucun fossile de l'ACMR des angiospermes actuelles, et même si nous en avions un, sans une série de fossiles le reliant aux groupes actuels, nous ne pourrions peut-être pas l'identifier comme tel. Cependant, nous pouvons également utiliser les espèces actuelles pour reconstituer les caractéristiques des premières plantes à fleurs. Pour cela, nous devons d'abord construire un arbre phylogénétique précis à partir des séquences d'ADN des angiospermes actuelles. Nous reportons ensuite leurs caractères sur cet arbre afin de déduire les caractères les plus probables chez l'ACMR des angiospermes. Parmi les caractères qui peuvent être reconstitués de cette manière, on peut citer… morphologie, anatomie, physiologie et a même écologie des premiers angiospermes. L'arbre généalogique des angiospermes (Fig. 1) s'avère très asymétrique : ses premières bifurcations conduisent, d'un côté, à des groupes contenant très peu d'espèces. En effet, la branche probablement la plus basale de l'arbre angiosperme conduit à la seule espèce vivante Amborella trichopodes. Cet arbuste, endémique du sous-étage forestier de l'île tropicale de Nouvelle-Calédonie, est ainsi la soeur probable des ~300 000 autres angiospermes vivants. Avec les représentants des deux prochaines lignées d'angiospermes à divergence précoce, Nymphéales (nénuphars et leurs proches parents) et Austrobaileyales, Amborella a une importance particulière pour la reconstruction des états de caractère chez les premiers angiospermes.

Un schéma de l'arbre phylogénétique des angiospermes, montrant la position basale d'Amborella.
Figure 1. Schéma de l'arbre phylogénétique des angiospermes, montrant la position basale d'Amborella. Tous les genres (noms en italique) du groupe ANA (ANA pour Amborellales, Nymphaeales et Autrobaileyales) sont représentés, ainsi que les familles (noms se terminant par « aceae ») et les ordres (noms se terminant par « ales ») auxquels ils appartiennent. Le nombre approximatif d'espèces est indiqué entre parenthèses.

Deux articles en couverture du numéro de mars d'AoB (Fig. 2) utiliser les données de Amborella et d'autres angiospermes à divergence précoce pour tenter de reconstruire les caractéristiques de l'angiosperme MRCA. Dans le premier de ces articles, par Fogliani et al., la conclusion semble claire. Les premiers angiospermes semblent avoir possédé des graines dans lesquelles un dormance Un mécanisme faisant intervenir des composantes à la fois morphologiques et physiologiques était présent. Ce mécanisme avait pour fonction de retarder la germination des graines et d'optimiser ainsi leurs chances de survie. Ce type de dormance est toujours présent chez Amborella et dans le genre Trithurie du deuxième plus ancien ordre d'angiospermes divergentes Nymphaeales.

Fleurs et drupes d'Amborella (fruits à noyau charnus indéhiscents),
Fig. 2. Fleurs et drupes (fruits à noyau charnus et indéhiscents) d’Amborella, telles que décrites par Anger et al. et Fogliani et al., d’après la couverture du numéro de mars d’AoB. Les fleurs illustrées sont inhabituelles chez Amborella car elles présentent un phénotype bisexué qui apparaît chez certains individus normalement mâles de la population.

Dans le deuxième article, Colère et al. tenter de déduire le type de système de reproduction chez les premiers angiospermes. Les fleurs des premiers angiospermes contenaient-elles à la fois des organes reproducteurs mâles et femelles, comme c'est le cas pour la majorité des angiospermes vivant aujourd'hui, ou ces plantes étaient-elles dioïque, un état dans lequel chaque individu ne produit que des fleurs mâles ou que des fleurs femelles ? Curieusement,Amborella Le fait qu'elle soit dioïque est assez inhabituel chez les angiospermes basales. Cette particularité crée une situation ambiguë, car il est actuellement impossible de déterminer si l'ancêtre commun le plus récent des angiospermes actuelles était dioïque ou hermaphrodite. Cependant, Anger et al. Ces auteurs proposent une méthode permettant d'éclairer cette question. Ils montrent qu'une population issue de graines de Amborella contient un rapport de 1:1 de mâles à femelles, et que le sexe des individus est stable entre les saisons de floraison. Ils concluent de ces observations que la dioécie dans Amborella doit être déterminé par une paire de ségrégation sexuelle chromosomes. Colère et al. continuer à suggérer bioinformatiqueméthodes basées sur les chromosomes qui pourraient être utilisées pour dater l'origine de la détermination du sexe chromosomique dans Amborelle. Cette date d'origine devrait permettre d'affiner les reconstructions futures du système de reproduction des MRCA des angiospermes vivants.

À l'heure actuelle, Amborella est la seule angiosperme à divergence précoce dont le génome a été entièrement séquencé. Cependant, des améliorations dans Le séquençage d'ADN technologie, il est probable que plusieurs génomes d'autres angiospermes à divergence précoce seront bientôt disponibles. De plus, on peut s'attendre à ce que les génomes complets d'un plus grand nombre de gymnospermes (conifères et leurs alliés) soient bientôt séquencés. Gymnospermes Les gymnospermes sont les plus proches parents vivants des angiospermes et constituent un point de référence externe essentiel pour les études sur l'origine de ces dernières. Toutes ces données moléculaires supplémentaires devraient permettre d'identifier les caractéristiques des premières plantes à fleurs. Elles pourraient également éclairer la question plus complexe de l'évolution des premières plantes à fleurs à partir d'un ancêtre encore inconnu, mais vraisemblablement de type gymnosperme.

Charlie Scut

Charlie Scutt a étudié les sciences végétales aux universités de Reading et Durham avant de faire des recherches post-doctorales à Leeds et Lyon. Il est actuellement directeur de recherche du CNRS français, basé dans le Ecole Normale Supérieure de Lyon. Il travaille principalement sur l'origine et l'évolution précoce des plantes à fleurs.

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