Pourquoi et comment son apparues les fleurs sur terre il y a 130 millions d’années ? Quel mécanisme leur a permis de se différencier de leurs cousines, fougères et autres mousses ? Les travaux d’une équipe de chercheurs grenoblois, publiés dans la revue Science, permettent d’en savoir un peu plus sur ce qui reste un des mystères de la vie sur terre.
Illustration au cours du temps, et sur un brin d’ADN, des trois conformations de la protéine LEAFY chez différents organismes : algues en bleu, mousse en vert et fleurs en rouge-orange © CEA
On en sait un peu plus sur la protéine LEAFY, qui régule la formation des fleurs, grâce aux travaux d’une équipe mixte du laboratoire de Physiologie cellulaire et végétale*, associant le CEA, le CNRS, l’Inra et l’université Joseph-Fourier.
Le résultat de ces recherches, publié dans la revue Science, met en lumière le mécanisme d’évolution qui a permis à la protéine LEAFY de diriger la morphogenèse florale, la formation du bouton floral et ses différents organes.
L’apparition des fleurs sur terre reste encore toutefois une énigme pour la communauté scientifique.
Les fleurs, mystère sur terre
Au commencement, il y avait les algues. Il y a 400 millions d’années, ces plantes aquatiques ont colonisé la terre ferme, d’abord sous la forme de mousses, puis de fougères. Pendant 300 millions d’années, point de fleurs à l’horizon. Ce n’est qu’il y a 130 millions d’années que les fleurs ont fait leur apparition. Pourquoi ? Comment ?
« Un beau jour, la fleur est apparue et s’est répandue, explique François Parcy, directeur de recherches au CNRS. Aujourd’hui, 95 % des plantes sont des plantes à fleurs. C’est un succès colossal dans l’évolution ».
Ce qu’ont découvert les chercheurs grenoblois, c’est que cette protéine LEAFY n’est pas apparue avec l’émergence des plantes à fleurs. Elle existait bien avant. « Elle s’est modifiée pour avoir des propriétés qui lui permettaient de faire des fleurs. Mais ces propriétés ont été acquises à une période où elle ne savait pas faire des fleurs. Cela n’a donc pas suffi ».
Qu’est-ce qui a manqué ? C’est ce qui reste à découvrir. D’autant que le gène codant la protéine LEAFY, contrairement aux autres gènes architectes (qui font évoluer la morphologie des êtres vivants), ne se duplique pas. La protéine a donc réussi à évoluer sans passer par la case duplication.
« Elle a dû trouver un autre mécanisme ». Lequel ? « Il y a vraisemblablement une conjonction de différents événements. Darwin lui-même parlait d’abominable mystère ».
Patricia Cerinsek
* Le laboratoire Physiologie cellulaire et végétale fait partie de l’Institut de recherches en technologies et sciences pour le vivant à Grenoble.
