La famille des Solanacées est un groupe diversifié d'environ 2 700 espèces vivantes originaires d'Amérique du Sud et présentes aujourd'hui sur tous les continents, à l'exception de l'Antarctique. Cette famille comprend des plantes fruitières comme la tomate, l'aubergine et le poivron, ainsi que le tabac et le pétunia. Mais quand toutes ces différentes espèces sont-elles apparues ?
« La datation de la radiation des solanacées (Solanaceae) a fait l’objet de controverses dans la littérature scientifique », écrivent González-Ramírez et ses collègues dans leur nouvelle étude. papier, publié dans le cadre d'un numéro spécial sur le «Rôle des fossiles dans la reconstitution de l'évolution des plantes"En Annals of Botany.
González-Ramírez et ses collègues ont donc entrepris de résoudre cette controverse à l'aide de fossiles et de nouvelles preuves. Leur résultat surprenant : la diversité des Solanacées remonte à environ 98 millions d'années, soit trois fois plus longtemps qu'on ne le pensait auparavant.
« Nous avons estimé ici que de nombreux groupes divers de Solanacées, que l’on pensait autrefois être des radiations récentes, sont en fait beaucoup plus anciens, certains ayant des racines remontant au Crétacé », écrivent González-Ramírez et ses collègues.
Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé des données provenant de 134 espèces vivantes et de 14 espèces fossiles de Solanacées. Ils ont étudié 17 caractères morphologiques discrets et huit caractères continus chez ces espèces, ainsi que des informations sur l'ADN, afin d'établir un modèle génétique. arbre phylogénétique qui pourraient permettre de dater l'apparition des sous-familles et des genres de Solanacées.
« Nos résultats, basés sur un modèle et sur l’ensemble des preuves, confirment fortement la diversification précoce de la famille, qui a débuté au Crétacé moyen à supérieur et a donné naissance à toutes les lignées principales, des pétunias aux tabacs, en passant par les poivrons et les tomatillos », écrivent-ils.
Afin de garantir une base solide pour dater la spéciation des Solanacées, leur étude a porté sur 97 des 101 genres de cette famille. Parmi les fossiles étudiés, 11 espèces distinctes étaient représentées : quatre macrofossiles de fruits appartenant au clade des baies et dix fossiles de graines. Les caractères morphologiques analysés comprenaient les caractéristiques du calice, des nervures, des graines, des fruits et des embryons. Ces caractères ont été complétés par des informations issues de marqueurs d’ADN nucléaire et plastidial. Des modèles phylogénétiques et d’horloge moléculaire ont ensuite été appliqués à l’ensemble de données afin de générer des arbres phylogénétiques et des chronologies probables pour la diversification des Solanacées.
« Ces caractères ont été sélectionnés en raison de leur variation à travers les fossiles, de leur capacité à discriminer entre les taxons existants et de leur utilité dans les classifications familiales précédentes », écrivent González-Ramírez et ses collègues.
Les chercheurs ont découvert que la famille des Solanacées s'est divisée en plusieurs sous-familles à la fin du Crétacé, il y a environ 70 millions d'années, notamment les Goetzeoideae, les Cestroideae, les Nicotianoideae et les Solanoideae. Puis, il y a environ 50 millions d'années, à l'Éocène, la sous-famille des Nicotianoideae s'est diversifiée, et peu après, les Solanum Le genre a émergé.
Mais, chose intéressante, « les lignées de tomatillos et de piments ont commencé à se diversifier avant Solanum” Il y a environ 67 et 57 millions d'années respectivement, ce qui concorde avec les données fossiles de l'Éocène inférieur. De plus, l'ancêtre commun des piments et des tomates a été daté d'environ 72 millions d'années. L'ancêtre commun du clade des baies (Solanoideae) et des espèces de tabac (Nicotianoideae) a été repoussé de 25 millions d'années à 80 millions d'années.
La tomatille et le piment ont commencé à se diversifier avant le Solanum genre, il y a environ 67 et 57 millions d'années, respectivement. À gauche : Tomatillos à grandes fleurs (Physalis philadelphica) par raul_larsen poussant à Sarmiento, Chubut, Argentine. CC BY-NC 4.0. À droite : Poivron oiseau (Capsicum annuum var. gabriusculum) par sud de la Floride en pleine croissance en Floride, aux États-Unis. CC BY-NC 4.0
Les chercheurs attribuent les nouvelles estimations de diversification à la richesse des données fossiles intégrées à l'étude, ainsi qu'à une approche bayésienne complète de la modélisation. Des études récentes sur l'évolution des angiospermes ont également permis de définir des contraintes pour les modèles.
Maintenant que ces dates plus anciennes ont été établies, cela a des implications importantes pour la biogéographie de la famille des Solanacées.
« Des estimations plus précises de l’âge des Solanacées ont des implications importantes pour la diversification de cette famille dans le temps et l’espace », écrivent-ils.
En effet, ces datations plus anciennes modifient notre compréhension de l'histoire biogéographique de la famille des Solanacées. Remonter dans le temps situe la diversification des Solanacées à une époque où les Andes méridionales commençaient à peine à se soulever, où la bordure nord-ouest de l'Amérique du Sud était en grande partie submergée et où l'Amérique du Sud était non seulement proche de l'Afrique, mais également reliée à l'Australie par l'Antarctique.
Cette ancienne répartition géographique, conjuguée à une diversification rapide, pourrait « expliquer la vaste distribution géographique des principaux lignages de Solanacées, dont beaucoup sont répartis entre l'Amérique du Sud et l'Australasie », selon González-Ramírez et ses collègues. Ils suggèrent donc que la géographie a probablement joué un rôle plus important qu'on ne le pensait dans l'histoire de la diversité des Solanacées.
La diversité des Solanacées est donc bien plus ancienne qu'on ne le pensait, remontant à l'époque où les continents étaient reliés et où les dinosaures peuplaient les terres. Le poids de l'histoire se trouve dans chaque tomate, poivron et aubergine que vous mangez.
LIRE L'ARTICLE:
González-Ramírez, I., Deanna, R. et Smith, S.(2026) Origines du Crétacé supérieur des principales lignées de morelles d'après une analyse chronologique basée sur l'ensemble des preuves. Annals of Botany, 137(6), p. 2025-2040. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.1093/aob/mcag011.
LIRE LA SUITE:
Baldaszti, L., Gagnon, E., Moonlight, P., Lehmann, C., et Särkinen, T.(2026) Aucune preuve de l’hypothèse de l’amplitude de niche – taille de l’aire de répartition chez les grands genres de plantes. Annals of Botany. Disponible à l'adresse: https://doi.org/10.1093/aob/mcag006.
Image de couverture : Belladone (Atropa bella-donna) par Sébastien SANT CC BY-NC 4.0
