Avant les fleurs. Enquête scientifique aux origines des plantes est le fruit d’une collaboration entre Yoan Coudert, un chercheur spécialiste du développement et de l'évolution des plantes, et Louise Joor, une autrice de bande dessinée. Le résultat est un bel ouvrage, paru chez CNRS Éditions, qui parle de façon pédagogique et agréable d’une partie du règne végétal que l’on ignore et méconnaît souvent : les plantes sans fleurs. Elles sont minoritaires aujourd’hui en nombre d’espèces, mais elles existaient bien avant les plantes à fleurs et enchantent toujours de nombreux milieux naturels, comme les tourbières.
Dans cet extrait, les auteurs nous aident à comprendre comment ces plantes se reproduisent, sans fleurs, justement.
Très attractives, les fleurs n’ont pas exercé leurs charmes que sur les insectes, les botanistes aussi y ont succombé. Jusqu’à la fin du XVIIIe siècle, l’attention qu’on leur portait était si grande qu’on ignorait presque tout de l’anatomie des autres plantes. On pensait par exemple que mousses et fougères étaient dépourvues d’organes reproducteurs.
En 1789, Johannes Hedwig se penche sur l’intimité des mousses. Ses découvertes vont provoquer une véritable révolution… Il révèle, pour la première fois, leurs discrets organes sexuels. Avec leurs comparses fougères et algues, cette discrétion leur a longtemps valu d’être classées parmi les plantes cryptogames, ce qui signifie littéralement « sexualité cachée », par opposition aux phanérogames comme les plantes à fleurs, dont la sexualité est apparente et parfois même exubérante. En 1851, une seconde révolution va avoir lieu grâce, cette fois, à Wilhelm Hofmeister. Il n’a alors que 26 ans et se trouve à la tête d’un magasin de musique. Pendant son temps libre, il est botaniste amateur et s’applique à étudier les plantes et compare en particulier les étapes du développement d’espèces différentes. On ne juge pas, chacun ses passions !
Il observe d’abord que, chez les mousses, l’organe sexuel femelle se forme à la pointe des tiges feuillées, celles-là mêmes qu’on rencontre sous forme de paquets compacts et verts sur les murs et toits de nos maisons. Cet organe qui ressemble à une bouteille contient à sa base une cellule : la cellule sexuelle ou le gamète femelle. D’autres tiges feuillées portent à leur pointe les gamètes mâles. Par extension, on appelle gamétophyte la phase du cycle de vie qui porte les gamètes. Chez les mousses, la tige feuillée verte est donc le gamétophyte. Il est visible à l’œil nu et persiste toute l’année, c’est la forme dominante de leur cycle de vie.
© CNRS Éditions
Le gamète mâle, un spermatozoïde à deux flagelles, féconde le gamète femelle ce qui produit le zygote. Celui-ci se divise un grand nombre de fois pour engendrer une fine tige souvent marron et haute de quelques centimètres, sans feuilles ni branches, terminée par une petite capsule produisant les spores. Cette deuxième phase du cycle de vie s’appelle pour cette raison le sporophyte. Les spores germeront pour engendrer un nouveau gamétophyte, le cycle recommence.
Hofmeister, qui a l’œil affûté, observe que, chez les fougères, l’organe sexuel femelle ressemble aussi un peu à une bouteille. La similarité avec les mousses est frappante, mais il relève deux différences fondamentales. D’abord, la structure qui le porte est minuscule. Ce gamétophyte, appelé prothalle, ressemble à un fin voile vert pas plus gros qu’une pièce de monnaie. Difficile de le voir dans la nature. Ensuite, après fécondation, le zygote des fougères n’arrête plus de grandir et devient une plante feuillue d’une dizaine de centimètres de hauteur, voire plusieurs mètres pour les fougères arborescentes. Les spores sont empaquetées dans de petits sacs sous les feuilles. La plante feuillue est donc le sporophyte.
En étudiant d’autres familles de plantes, Hofmeister conclut que leur cycle de vie comporte toujours deux phases qui alternent. Cette découverte aura de fortes implications dans notre compréhension de l’évolution des plantes sur Terre. Pour résumer, l’une des phases est appelée le sporophyte, rudimentaire chez les mousses et autres bryophytes, bien plus élaboré chez les fougères et leurs cousines lycophytes. Chez les gymnospermes et angiospermes, il constitue quasi intégralement la partie des plantes que nous connaissons. Arbres, arbustes, herbes, etc., sont des sporophytes.
L’autre phase est nommée le gamétophyte. Il constitue la majeure partie du cycle de vie des bryophytes mais est réduit chez les fougères, et ne compte que quelques cellules chez les gymnospermes et angiospermes.
Les algues vertes font leur cycle de vie sous forme de gamétophyte et le sporophyte est limité au zygote qui entre immédiatement dans un processus de division spécifique. Mais contrairement aux mousses, tout se passe à l’intérieur. Il germera ensuite pour engendrer un nouveau gamétophyte.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.