Le genre Equisetum, également connu sous le nom de prêles, est un ancienne lignée, récemment découvert comme se regroupant phylogénétiquement avec les fougères. Les prêles ont des archives fossiles remontant jusqu'au Carbonifère, mais leur histoire évolutive et biogéographique n'est pas bien comprise. Leur faible niveau de changement morphologique tout au long de leur évolution leur a valu le label de « fossiles vivants ». A l'heure actuelle, il y a 18 espèces (dans 3 sous-genres) dans le genre, mais ce nombre était beaucoup plus élevé à certains moments du passé ancien. Equisetum a sa plus grande diversité dans l'hémisphère nord, mais se produit également en Amérique du Sud tropicale et aux Galapagos, avec une autre espèce présente en Afrique tropicale, dans les Mascareignes et en Asie tropicale.

Image: canva.

Dans un nouvel article publié dans Annals of Botany, auteur principal Maarten JM Christenhusz et ses collègues construit une phylogénie moléculaire de toutes les espèces vivantes de Equisetum, calibré avec plusieurs fossiles. Les auteurs ont ensuite utilisé la phylogénie pour évaluer la biogéographie du groupe et l'évolution de la taille du génome. Pour capturer pleinement la variation de la taille du génome existant, ils ont effectué une cytométrie en flux sur 28 populations de prêle, y compris les 18 espèces ainsi qu'une sous-espèce.

Equisetum probablement divergé de l'exogroupe Marattia il y a environ 342 millions d'années, au début du Carbonifère. L'ancêtre le plus récent de tous les vivants Equisetum existait il y a environ 175 millions d'années, au début du Jurassique. La plupart des divergences parmi la vie d'aujourd'hui Equisetum les espèces sont apparues plus récemment, au milieu du Miocène tardif et au début du Pliocène.

Sur le plan biogéographique, le genre peut avoir été répandu dans toute la Pangée, l'éclatement du supercontinent conduisant à la première divergence des sous-genres comme Paramochète se sont poursuivis au Gondwana et tous les autres se sont poursuivis en Laurasie. Plus tard, la lignée lausasienne s'est scindée en sous-genres Equisetum et Hippochète il y a environ 135 millions d'années. "Equisetum est clairement l'un des genres de plantes vasculaires les plus isolés sur le plan de l'évolution et peut-être le plus ancien », écrivent les auteurs.

Tailles du génome dans Equisetum varient presque trois fois à travers le genre et montrent des différences distinctes entre les sous-genres Equisetum et Hippochète. La taille moyenne du génome de ce dernier est presque le double de celle du premier. Bien qu'une enquête plus approfondie soit nécessaire, les auteurs pensent que la différence significative de taille du génome peut être liée à son effet sur la taille et donc la mobilité des spermatozoïdes flagellés dans les deux lignées. Hippochète, avec son génome plus grand, a un plus grand nombre de flagelles et peut donc être soumis à une sélection plus faible pour les spermatozoïdes légers que le sous-genre Equisetum. "Nonobstant, il convient également de noter que les génomes plus petits se trouvent dans le sous-genre à feuilles caduques Equisetum, alors que des tailles de génome plus grandes se trouvent généralement dans le sous-genre (semi-) persistant Hippochète, Écrivent les auteurs.