Si vous voulez savoir quand les premiers angiospermes (plantes à fleurs) ont évolué, vous devriez regarder au-delà des plantes vers leurs pollinisateurs, disent Casper van der Kooi et Jeff Ollerton dans une nouvelle perspective dans Science cette semaine. L'examen des interactions avec les pollinisateurs et les gymnospermes pourrait résoudre une énigme très particulière.

Le problème de la datation de l'origine des plantes à fleurs n'est pas que c'est difficile. C'est que cela semble être relativement évident. En regardant les archives fossiles, les premières plantes à fleurs sans ambiguïté datent du début du Crétacé. Il semblerait donc qu'elles datent au plus tôt de la fin du Jurassique, il y a environ 135 millions d'années.

Pour être plus sûr que la date est exacte, vous feriez un test avec une méthode indépendante. Les scientifiques l'ont fait en comparant les différences génétiques. Si vous comparez les séquences de gènes et déterminez le taux de mutation, vous pouvez calculer depuis combien de temps l'ancêtre commun le plus récent existait. Le problème est que si vous faites cela, vous obtenez une date à la fin du Trias, il y a environ 200 millions d'années.

Quelle date est-ce donc ? Plutôt que de choisir une date qu'ils aiment, van der Kooi et Ollerton suggèrent de regarder les créatures avec lesquelles les angiospermes ont co-évolué, leurs pollinisateurs.

Cela ressemble à un bris d'égalité efficace. Van der Kooi et Ollerton soulignent des recherches qui montrent que les papillons et les papillons nocturnes ont une explosion d'évolution à la fin du Trias - en même temps que les gènes suggèrent que les fleurs ont évolué. Mais ce n'est pas si simple. Si les gènes sont un moyen efficace de dater les origines des angiospermes, ils doivent également être un moyen efficace de dater les papillons et les mites. Lorsque vous faites cela, on dirait que les lépidoptères ont évolué au Carbonifère.

S'il y avait des pollinisateurs ou des insectes ressemblant à des pollinisateurs avant les fleurs, entre quoi voletaient-ils ? Ici, van der Kooi et Ollerton soulignent la recherche sur les interactions des insectes avec les gymnospermes. Les chercheurs ont souvent supposé que les gymnospermes étaient pollinisés par le vent et que la pollinisation par les insectes était une innovation des angiospermes. Jeff Ollerton dit sur son blog, ce n'est pas le cas, et il y a aussi la pollinisation par les insectes des gymnospermes. Il y a des preuves de thrips pollinisant les cycas, et similaire pour coléoptères et cycas. Cela suggérerait qu'il y avait un pool de pollinisateurs prêts à être exploités par les angiospermes lors de leur évolution.

Une solution à l'écart dans les dates a été proposée indépendamment par Ofir Katz et Barba-Montoya et ses collègues, qui ont les deux ont suggéré une période "cryptique" lorsque les angiospermes avaient évolué, mais n'ont manifestement pas l'air différent.

"Le point sur les périodes potentiellement longues où les taxons existaient mais n'étaient pas dominants est important. Cela aura des conséquences sur les archives fossiles (voir effet Signor-Lipps). Cela tourne alors la question du moment où les premiers angiospermes sont apparus jusqu'au moment où ils sont devenus dominants. Mais encore une fois, qu'est-ce qui est « dominant » ? Et comment cela se rapporte-t-il à la faune (pollinisatrice) locale ? » van der Kooi a déclaré à Botany One

L'effet Signor-Lipps est un commentaire sur la rareté de la fossilisation. Parce qu'il est inhabituel qu'un organisme soit fossilisé, il sera très rare que le premier ou le dernier exemple d'un organisme apparaisse dans les archives fossiles. Cela serait cohérent avec le fait que les dates moléculaires sont antérieures aux dates fossiles, mais peut-être pas autant que l'écart actuel.

Bien que les fleurs ne se soient pas fossilisées, il est possible que leurs pollinisateurs l'aient été. Van der Kooi et Ollerton soulignent la recherche montrant que les fleurs et leurs pollinisateurs co-évoluent. Un changement dans l'assemblage des pollinisateurs pourrait refléter un changement caché dans les plantes pollinisées.

Chez les gymnospermes modernes qui utilisent des pollinisateurs, c'est l'odeur qui attire l'insecte plutôt que la vue. Van der Kooi et Ollerton notent que le parfum ne se fossilise pas, mais comme les angiospermes utilisent des affichages visuels pour attirer les pollinisateurs, il est possible qu'ils aient dirigé une certaine évolution des insectes vers le développement de la vision et un comportement déclenché visuellement.

Cependant, bien que vous ne puissiez pas enterrer une odeur, il peut y avoir d'autres moyens de suivre une odeur ancienne. Il peut y avoir des séquences génétiques associées à la production de parfum. S'il y a un ancêtre commun, il pourrait y avoir une suggestion quant à ce que les plantes produisaient pour attirer les premiers insectes.

Jeff Ollerton a déclaré à Botany One : « Autant que je sache, personne n'a fait d'étude comparative des odeurs de gymnospermes et d'angiospermes. Je pense que cela ferait un projet intéressant.

"Il semble plausible cependant que l'attraction des pollinisateurs via des repères visuels ait contribué au succès des angiospermes." dit van der Kooi. Le interaction des insectes et des fleurs pour la signalisation fait l'objet de nombreuses recherches en cours.

Bien que la datation de l'origine des fleurs puisse sembler un casse-tête purement botanique, l'article de van der Kooi et Ollerton indique clairement qu'il s'agit d'une question interdisciplinaire. Étant donné que le travail de la plupart des fleurs est d'attirer les pollinisateurs, il va être nécessaire d'étudier ces pollinisateurs pour comprendre comment et quand les fleurs ont évolué.