Les angiospermes - les plantes à fleurs - sont d'une diversité phénoménale et constituent la base écologique et structurelle de la majorité des écosystèmes terrestres. Les premiers fossiles d'angiospermes apparaissent dans le Crétacé inférieur (~ 133-125 mya), le dernier grand groupe de plantes terrestres à apparaître. Au Crétacé moyen (~ 115-100 ma), une poussée de diversification avait produit la plupart des lignées existantes d'aujourd'hui. Cependant, la dominance des angiospermes dans les biomes terrestres ne s'est pas produite avant le Paléocène (66-56 mya). Pourquoi ce grand retard ? Et la transition s'est-elle déroulée de la même manière dans différents environnements ?
Dans un article récent publié par Nature Ecologie & Evolution, l'auteur principal Santiago Ramírez-Barahona et ses collègues ont exploré ces questions à l'aide d'un phylogénie complète, datée, au niveau de la famille qui intégrait 16 millions d'enregistrements d'occurrences géographiques couvrant le monde entier. La phylogénie a échantillonné 1209 taxons dans les 435 familles d'angiospermes actuellement reconnues, avec 85% des angiospermes vivants (248,606 XNUMX espèces) capturés par les registres d'occurrence.
Les arbres ont montré que les principales lignées d'angiospermes ont rapidement divergé à la fin du Jurassique et au début du Crétacé. Cependant, il y avait un décalage temporel important - appelé "fusible phylogénétique long" - entre la première divergence des angiospermes de leur groupe frère (le nœud de la tige) et le moment où le groupe a commencé à se diversifier sérieusement (le nœud de la couronne). Bien que les angiospermes aient été à la fois diversifiés et répandus au niveau de la famille au Crétacé moyen, ils ne se sont pas diversifiés dans la richesse en espèces d'aujourd'hui jusqu'au Paléocène.
Bien qu'ils varient en longueur d'une famille à l'autre, les longs fusibles phylogénétiques sont une caractéristique constante à travers les angiospermes. Ces longueurs de fusible ne sont pas aléatoires, mais forment des modèles géographiques selon le biome, les biomes tropicaux produisant des longueurs de fusible moyennes plus longues que les biomes tempérés et arides, dans lesquels la diversité apparaît plus tard, mais plus rapidement. De plus, les familles avec des fusibles plus longs avaient tendance à avoir une plus faible richesse en espèces existantes. Les cinq plus grandes familles d'angiospermes (Orchidaceae, Asteraceae, Fabaceae, Poaceae et Rubiaceae) ont pour la plupart des fusibles de moins de 25 millions d'années. "[W] nous avons estimé que 20 à 39% des familles non monotypiques (74 à 147 familles) ont des fusibles phylogénétiques couvrant moins de 25 Myr, mais collectivement, ces familles représentent 53 à 75% de la diversité totale des plantes à fleurs " écrivent les auteurs.
«Nous émettons l'hypothèse que le découplage temporel entre les origines des familles d'angiospermes et la diversification de leur couronne, ainsi que son hétérogénéité géographique, a été partiellement motivé par l'acquisition d'innovations morphologiques, reproductives et écologiques dans les familles d'angiospermes, conduisant à l'éventuelle augmentation de la diversification au cours du Cénozoïque. Les longs fusibles phylogénétiques familiaux dominants peuvent correspondre au temps nécessaire à l'accumulation de [caractéristiques phénotypiques clés], et qui peuvent être associés aux augmentations ultérieures de la diversification des espèces existantes dans nombre d'entre elles.
Dans l'ensemble, les preuves géographiques et phylogénétiques soutiennent un modèle «hors des tropiques» de diversification des angiospermes dans lequel le climat ancestral était chaud et humide, suivi d'une éventuelle adaptation aux biomes tempérés et arides.
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