
La protection contre la dessiccation est essentielle pour la survie des plantes terrestres. Un éventail d'adaptations a évolué pour réduire la perte d'eau des corps végétaux (par exemple, cuticule, écorce, trichomes, écailles). Parmi ces structures, la cuticule végétale est omniprésente, présente dans les taxons de toutes les principales lignées de plantes terrestres, par exemple les mousses, les fougères, les gymnospermes, le ginkgo et les angiospermes. La cuticule est constituée de couches de biopolymères cutin/cutan et de cires qui recouvrent et imprègnent les couches les plus externes de la paroi cellulaire, diminuant ainsi la perte d'eau.
La fonction cuticulaire liée à la perte d'eau a été étudiée principalement chez les angiospermes et moins dans d'autres lignées végétales. Les cuticules des gamétophytes feuillus des mousses peuvent également contribuer à réduire la perte d'eau. Un nouveau papier dans Annals of Botany démontre que la cuticule du gamétophyte de la mousse maternelle joue un rôle essentiel dans la réduction du stress de déshydratation chez les descendants de sporophytes en développement. Sans la cuticule calyptra, la déshydratation au cours du développement précoce perturbe la maturation des sporophytes, entraînant une diminution de la survie, une augmentation des lésions tissulaires, un développement incomplet des sporophytes, davantage de malformations du péristome et une diminution de la production de spores. Ainsi, la protection de la cuticule de calyptra est cruciale pour maximiser la forme physique des sporophytes et fournit une explication fonctionnelle de la rétention de calyptra dans les mousses. La cuticule de la calyptra maternelle est analogue aux couches de cuticule fournies par le sporophyte maternel des angiospermes sur les fruits et les graines qui protègent ces organes de la déshydratation. Ainsi, la mousse calyptra peut représenter la première occurrence de protection maternelle via l'approvisionnement structurel d'une cuticule dans les plantes vertes.
La protection contre la déshydratation fournie par une cuticule maternelle améliore la condition physique de la progéniture dans la mousse Funaria hygrometrica. Ann Bot (2013) 111 (5): 781-789. doi : 10.1093/aob/mct033
Chez les bryophytes, les descendants du sporophyte sont en contact permanent avec le gamétophyte maternel, qui les nourrit et les entoure partiellement, tout au long de leur vie. Au cours de leur développement précoce, le sporophyte de la mousse est recouvert par la calyptre, une coiffe de tissu du gamétophyte maternel dotée d'une cuticule multicouche. Cette étude détermine expérimentalement les effets de l'ablation de la cuticule de la calyptre maternelle, combinée à un stress hydrique, sur la vigueur des descendants du sporophyte. Funaire hygrométrique, les cires de cuticule de calyptra ont été éliminées par extraction chimique et les individus ont été exposés à un événement de déshydratation à court terme. Les sporophytes ont été remis à une humidité élevée pour terminer le développement, puis les aspects de la survie, du développement, de la morphologie fonctionnelle et du rendement reproducteur des sporophytes ont été mesurés.
Il a été constaté que l'élimination de la cuticule de la calyptre en conditions de faible humidité a des conséquences négatives importantes sur la vigueur des sporophytes de mousses, entraînant une diminution de leur survie, une augmentation des lésions tissulaires, un développement incomplet, une augmentation des malformations du péristome et une baisse de la reproduction. Cette étude constitue à ce jour la preuve la plus convaincante que la structure de la cuticule de la calyptre joue un rôle protecteur contre la déshydratation chez les jeunes sporophytes de mousses. L'investissement dans une calyptre maternelle dotée d'une cuticule multicouche accroît la vigueur de la descendance et explique la persistance de la calyptre chez les mousses. La calyptre des mousses pourrait représenter la plus ancienne manifestation de protection maternelle par la mise en place d'une cuticule chez les plantes vertes.
