Les plantes sont incroyablement diverses, tout comme les botanistes ! Dans sa mission de diffuser des histoires fascinantes sur le monde végétal, Botany One vous présente également les scientifiques à l'origine de ces formidables histoires.
Aujourd'hui, nous accueillons le Dr Sreetama Bhadra, responsable du groupe d'écologie évolutive des plantes à l'Institut de botanique de l'Académie tchèque des sciences, à Průhonice, en République tchèque. Biologiste de l'évolution et cytogénéticienne, elle s'intéresse à une question fondamentale : pourquoi certains groupes de plantes évoluent-ils rapidement pour donner naissance à des centaines d'espèces, tandis que leurs proches parents restent très peu diversifiés ?
Études Bhadra taille du génome—la quantité totale d'ADN dans le noyau d'une cellule—et polyploïdieElle étudie la présence de plusieurs jeux de chromosomes et comment ces caractéristiques génomiques déterminent le devenir des lignées végétales : l’évolution de leurs traits, leurs habitats, leur aire de répartition et leur capacité à se diversifier en de nouvelles espèces. Ce faisant, ses recherches établissent un lien entre les processus cellulaires et les schémas évolutifs observables à l’échelle continentale.
Bhadra a débuté sa carrière scientifique en Inde et a poursuivi ses recherches sur ces questions lors d'un postdoctorat en Chine et en Allemagne, avant de fonder son propre groupe en République tchèque. Son équipe étudie les plantes à fleurs à l'aide d'un large éventail d'approches, allant de la microscopie et des techniques moléculaires aux collections de plantes et à la modélisation statistique. Leurs travaux ont également des implications pratiques : comprendre quelles lignées peuvent s'adapter rapidement et lesquelles sont plus vulnérables pourrait permettre d'identifier les plantes particulièrement sensibles au changement climatique. Parallèlement à ses recherches, Bhadra s'engage également pour la promotion de l'égalité des genres dans le milieu universitaire.
Vous pouvez en apprendre davantage sur son travail sur son profil personnel. page web et suivez-la sur LinkedIn.
Qu’est-ce qui vous a poussé à vous intéresser aux plantes ?
Mon père est botaniste, les plantes ont donc fait partie de mon enfance, ce qui, paradoxalement, a eu tendance à les considérer comme allant de soi. L'évolution, en revanche, était la partie de la biologie scolaire qui captivait mon attention. Tout être vivant descend d'une origine unique dans l'Arbre de Vie ; ainsi, une plante et un mammifère sont cousins, séparés par plus d'un milliard d'années, et l'on peut remonter les branches pour découvrir leur histoire. À la fin de mes études, cet intérêt s'était concentré sur les plantes.
Mes études universitaires ont confirmé ce point. La botanique était ma matière principale, avec la zoologie. J'étudiais donc les deux en parallèle, et le contraste était frappant. Les animaux me semblaient d'une conception magnifique et pourtant si fragiles. Privés de nourriture, d'eau ou d'un environnement adapté à leur température, ils meurent. Les plantes, quant à elles, paraissaient tenaces. Elles poussent sur les murs. Elles renaissent d'une souche brûlée. Elles survivent à une coupure en deux et endurent des conditions qui seraient fatales à la plupart des animaux en une journée, sans aucun refuge.
Il y a quelque chose dans la structure même des plantes qui leur permet de faire cela. Je voulais savoir quoi. Je le veux toujours.
Qu’est-ce qui vous a motivé à poursuivre votre domaine de recherche actuel ?
Ma thèse de doctorat portait sur la variabilité chromosomique, génomique et génétique des gingembres indiens, et elle a laissé une intuition tenace. J'observais des variations réelles au sein de cellules réelles, et le nombre de chromosomes, la ploïdie et la taille du génome différaient entre espèces apparentées. Il semblait évident que cela devait avoir une incidence sur l'évolution de ces lignées. Or, la cytogénétique et la macroévolution se rejoignent rarement à l'échelle qui m'intéresse. Les génomes sont décrits avec une précision remarquable, quelques espèces à la fois, tandis que la diversification est expliquée à travers des phylogénies entières, sans que l'on se demande si la taille et la structure des génomes ont eu une importance.
Là où les deux se rejoignent, la ligne va directement de la taille du génome ou de la ploïdie à la diversification ou à la distribution. L'étape intermédiaire est absente. Un génome ne produit pas de nouvelles espèces à lui seul. Il modifie plutôt les caractères qu'une plante peut développer, et ces caractères déterminent l'aire de répartition d'une lignée et sa capacité à se diviser. Ignorer ces caractères revient à tester les extrémités d'une chaîne sans en examiner le milieu.
Combler cet écart, c'est ce à quoi j'ai consacré mes postdoctorats, et c'est ce sur quoi mon équipe continue de travailler. On ne peut y parvenir uniquement par la cytogénétique, ni uniquement par la modélisation.
Quelle est la partie que vous préférez de votre travail liée aux plantes ?
Ce que je préfère, c'est quand de vastes ensembles de données complexes commencent à révéler une histoire et que l'énigme que je cherchais à résoudre trouve enfin sa solution. Ce qui est particulièrement gratifiant, c'est que ces énigmes ne sont pas nouvelles. On décrit et classe les plantes depuis l'apparition de l'écriture. Les cytogénéticiens recensent les nombres de chromosomes et la taille des génomes depuis plus d'un siècle. Mais il était impossible de vérifier la signification de ces données pour des milliers d'espèces simultanément. Je travaille désormais avec des données rassemblées par des centaines de personnes au fil des siècles, et parfois, une réponse apparaît qu'aucune d'entre elles n'aurait pu trouver seule.
L'autre aspect, ce sont les étudiants. Le leadership académique en Europe reste assez homogène, et je sais que je fais partie des exceptions. Les étudiants le remarquent aussi, et la représentation compte. Il est plus facile d'envisager un parcours quand quelqu'un qui partage notre expérience l'a déjà emprunté. C'est pourquoi je fais du mentorat, formellement et informellement, et pas seulement auprès de femmes. Il s'agit surtout de leur faire comprendre que les difficultés sont partagées par tous, que les expériences ratées, les demandes de subventions infructueuses et les articles refusés sont bien plus nombreux que les réussites, et que l'incertitude n'est pas un signe d'erreur.
Y a-t-il des plantes ou des espèces spécifiques qui ont intrigué ou inspiré vos recherches ? Si oui, quels sont-ils et pourquoi ?
Deux exemples, aux antipodes de mon parcours professionnel. J'ai commencé par la famille du gingembre, les Zingibéracées, et elles m'ont appris à me méfier des idées reçues. Leurs chromosomes sont minuscules, et obtenir une cellule suffisamment nette pour compter les chromosomes et observer leur structure peut prendre des jours, voire des semaines. Et une fois qu'on y arrive, les résultats sont imprévisibles : des cellules très proches présentent des nombres de chromosomes différents. C'est ce phénomène qui m'a poussée à chercher une explication, et les gingembres n'ont jamais cessé de me surprendre.
Les palmiers sont apparus plus tard, pour une raison presque inverse. Ils forment une grande famille tropicale ancienne dont les caractéristiques, la répartition et la phylogénie sont exceptionnellement bien documentées. Cela en fait l'un des rares groupes pour lesquels on peut poser une question à l'échelle du génome à l'ensemble d'une famille et espérer une réponse concrète. Ce sont aussi des plantes que l'on croit déjà connaître, présentes sur toutes les cartes postales tropicales, et il est gratifiant de découvrir que même ces espèces familières recèlent encore des mystères.
Pourriez-vous partager une expérience ou une anecdote de votre travail qui a marqué votre parcours et réaffirmé votre fascination pour les plantes ?
Durant mon doctorat, j'ai passé énormément de temps à compter les chromosomes dans les gingembres. Écraser les extrémités des racines, les colorer, puis rester assis des heures devant le microscope jusqu'à ce qu'une cellule coopère est un travail lent et peu glamour. Curcuma En particulier, certaines plantes présentaient des nombres impairs, des séries supplémentaires ou des séries manifestement incomplètes.
Le curcuma est un organisme triploïde stérile possédant trois jeux de chromosomes au lieu de deux, soit 63 au total. Chez un animal, cela serait létal. Or, le gingembre se propage par rhizome ; la reproduction sexuée n’a donc jamais été essentielle à sa survie, et un génome désordonné ne lui coûte presque rien. Ce phénomène n’est pas propre aux plantes clonales. Toutes les plantes à fleurs actuelles descendent d’au moins une duplication complète de leur génome survenue dans leur histoire.
Cette tolérance n'est pas une curiosité. C'est, je crois, l'une des raisons pour lesquelles les plantes ont survécu à des perturbations qui ont anéanti de nombreuses lignées animales. Les plantes étant fixées à leur lieu de germination, elles doivent faire preuve de flexibilité, et la duplication ou le réarrangement de leur génome est l'un des moyens qu'elles y parviennent. Ce que je cherche à savoir maintenant, c'est si cette flexibilité a une limite, et si le rythme actuel du changement climatique la met à rude épreuve.
Quels conseils donneriez-vous aux jeunes scientifiques qui envisagent une carrière en biologie végétale ?
Ne vous inquiétez pas si votre parcours est unique. Le mien m'a fait voyager entre pays, instituts et méthodes bien plus souvent que je ne l'aurais imaginé au départ, du microscope à la serre, puis à la ligne de commande. Ce qui est resté constant, c'est cette question : que permet à un génome de devenir une plante ?
La biologie végétale est un domaine si vaste qu'il peut absorber presque tous les centres d'intérêt qu'elle suscite. On y trouve la taxonomie, la génomique, l'écologie, l'évolution, la conservation, l'agriculture, la biologie des invasions et bien d'autres choses encore. Essayez le travail de terrain, le travail en laboratoire, la modélisation, ou même les trois. Mais trouvez la question qui vous passionne vraiment plutôt que celle qui impressionne les autres, car c'est elle qui vous permettra de surmonter les obstacles et les changements de méthodes.
Et vous n'avez pas besoin de tout savoir dès le départ. J'ai appris la modélisation bien après mon doctorat, et ce fut un peu déstabilisant au début. La plupart des carrières ici se construisent grâce à des questions inattendues, des collaborations fortuites et une bonne dose de persévérance. Alors, continuez à vous interroger sur ce qui vous passionne vraiment, apprenez les outils nécessaires pour répondre à ces questions, et n'hésitez pas à demander conseil. Les personnes qui travaillent dans un domaine depuis des décennies ont généralement à cœur de transmettre leur savoir.
Qu’est-ce que les gens se trompent généralement à propos des plantes ?
Les gens considèrent les plantes comme un simple décor, et une fois qu'on cesse de vraiment regarder quelque chose, on cesse de se demander ce qu'il fait.
L'une des conséquences est que nous confondons immobilité et inactivité. Les plantes vivent en communautés, rivalisant, coopérant et modifiant leur composition au fil du temps, tout comme nous. Cette dynamique s'étend jusqu'aux plus profonds. Les plantes dupliquent des génomes entiers, gagnent et perdent des chromosomes et s'hybrident de manières auxquelles la plupart des animaux ne pourraient survivre. Et cette communauté ne se limite jamais aux plantes : elle se prolonge dans le sol et les microbes avec lesquels elles interagissent, jusqu'aux animaux qu'elles nourrissent. Rien de tout cela n'est visible de l'extérieur, et c'est précisément pourquoi cela passe inaperçu.
L'autre raison est que nous interprétons le vert comme un signe de bonne santé. Une pelouse tondue, une rangée d'arbustes d'ornement taillés ou un champ d'une seule culture sont verts, nets et agréables à regarder, mais la plupart abritent bien moins de vie qu'il n'y paraît. Nous avons pris l'habitude de considérer la couverture végétale comme un indicateur de bonne santé environnementale, alors que souvent, ce que nous voyons n'est qu'un agencement de plantes qui satisfait nos goûts esthétiques et guère plus.
