L’origine des plantes

L’émergence des plantes s’est produite il y a quelque 480 millions d’années après la Cambrien et constitue, à n’en pas douter, un événement majeur dans l’histoire de la vie à la surface de notre planète, notamment parce que c’est avec les plantes, organismes terrestres dans leur grande majorité, que s’acquiert donc l’indépendance à l’égard du milieu aquatique.

L’origine des Embriophytes est restée difficile à cerner jusqu’il y a peu. Cependant, on la considérait généralement comme étant monophylétique, c’est-à-dire dérivée d’un ancêtre unique, que l’on pensait être une chlorophyte.

En effet, parmi les 70.000 espèces d’algues actuelles et fossiles, seules les algues vertes ont en commun avec les Embryophytes:

• une même composition chimique de la paroi cellulaire (polysaccharides dont la cellulose),
• des pigments photosynthétiques semblables (chlorophylles a et b, caroténoïdes),
• le même type de réserve nutritive (amidon) et
• une organisation flagellaire similaire pour les cellules mobiles.

Chez les algues vertes, le clade des Charophytes (et plus particulièrement trois ordres (Zygnematales, Coelochaetales et Charales) présente la plus grande affinité avec les Embryophytes (cf. cladogramme). Les principaux caractères dérivés (= synapomorphies), propres à ces algues et aux Embryophytes, sont l’oogamie, le maintien du zygote sur le gamétophyte maternel (chez les Coelochaetales) et la synthèse de flavonoïdes (chez les Charales). Mais également, notons la présence de lignine et de sporopollénine, d’un phragmoplaste en fin de mitose et d’une structure flagellaire propre.

L’exploitation de données moléculaires (séquences d’ADN, structure du génome) en systématique nous aide aujourd’hui à mieux comprendre les premières étapes de la diversification des plantes et confirme leur origine charophytique, bien que ce groupe soit caractérisé par un cycle de développement monogénétique haplophasique (Figure 1).

Figure 1 -Cladogramme de l’évolution des plantes Monilophytes

Les données moléculaires démontrent également le monophylétisme de diverses lignées de charophytes et de plantes terrestres (cf. Figure 1)

Ces études, par exemple,  identifient les hépatiques comme étant les premières plantes terrestres et positionnent les lycopodes à l’origine des plantes vasculaires.

Elles établissent que les Bryophytes et les Ptéridophytes (les fougères) constituent les premiers niveaux de l’évolution des plantes terrestres.

De nombreuses questions restent posées cependant et une reconstruction précise de la phylogénie des plantes terrestres et de leurs ancêtres algaux proches nécessitera encore l’analyse des séquences de très nombreux gènes et de la structure des génomes des différents groupes d’organismes.