c) L'évolution des plantes carnivores

Les plantes carnivores ont évolué au cours des âges. Au début, des plantes ordinaires se sont peu à peu transformées par l’évolution des espèces.

1)La dérive des continents

Aujourd’hui les continents sont éloignés les uns des autres. Mais au début du XXème siècle, un astronome et météorologue, Wegener remarque que les continents auraient pu être jointifs par le passé. Ses arguments étaient précis et de nature diverses :

-           Tout d’abord, il remarquait que la forme des côtes de  l’Afrique et de l’Amérique du Sud étaient complémentaires. C’est un argument morphologique.

-           Ensuite, qu’il y avait exactement les mêmes fossiles de l’Ere Primaire en Amérique du Sud et en Afrique. C’est un argument paléontologique.

-           Puis, que des traces de glaciations du même âge se trouvaient en Amérique du sud, en Afrique et en Australie. C’est un argument paléoclimatique.

-           Enfin, il voyait aussi que des roches spécifiques pouvaient être assemblées en chaînes continues si on approchait l’Afrique et l’Amérique du Sud.

Wegener avait d’autres arguments probants, mais malheureusement le bien fondé de sa théorie sera rejetée par des géophysiciens qui y trouveront de nombreuses controverses.

 similitude des roches et des êtres vivants Afrique-Amérique du Sud, de l’ère primaire

Ce n’est qu’après la découverte de la radioactivité et de travaux poussés en sismologie qu’on a fini par prouver l’hypothèse de Wegener.

Et c’est ainsi qu’on développa la théorie que la Pangée, super continent unique à la surface du globe terrestre ce serait fragmentée au début de l’ère secondaire.

Si on observe tous les êtres vivants, on remarque qu’ils partagent des caractéristiques communes :

-           Premièrement,  n’importe quel être vivant est un ensemble organisé capable d’assimilation, de croissance et de reproduction.

-           Deuxièmement, on peut dire que la cellule est l’unité structurale des êtres vivants.

-           Et troisièmement, tous les être vivants peuvent évoluer.

2) La théorie de Darwin

Darwin, le père de l’évolution publie en 1859 une œuvre majeure dans l’histoire de la biologie, elle est intitulées  De l’origine des espèces par voie de sélection naturelle . Dans cet ouvrage, il révèle au monde sa théorie de l’évolution du vivant. Selon lui, nous sommes bien tous issus d’un ancêtre commun.

L’évolution, c’est l’apparition de nouveaux types d’organismes à partir d’êtres préexistants qui ont subi un certain nombre de mutations. Mais ce phénomène s’étend sur de très longues durées !

La théorie de Darwin n’est pas totalement prise en compte au jour d’aujourd’hui puisque la biologie moléculaire a connu beaucoup d’avancées et de progrès. Mais ce qui est conservé dans les enseignements de Darwin, c’est bel et bien le principe de sélection naturelle.

La sélection naturelle s’appuie sur la loi du milieu.

EXPERIENCE

Dans les populations naturelle, de nombreux allèles peuvent avoir des conséquences sur la survie des individus qui les portent, et donc sur la transmission de ces allèles. En prenant l’exemple des drosophile, l’ allèle qui confère la mutation ailes vestigiales  peut avoir des conséquences sur la survie de la mouches qui le portent, et ce sui prouve que les conditions du milieu ont un lien avec la sélection naturelle.

1)      Prendre un aquarium qui pourra contenir des drosophiles.

2)      Y déposer une source de nourriture qui ne pourra être accessible qu’à des individus capable s de voler (par exemple de la nourriture suspendue entourée de l’eau).

3)      Placer dans l’aquarium une vingtaine de mouches issues d’une population comprenant des individus sauvages et vestigiaux.

4)      Laisser la population de mouche se développer sur plusieurs génération, et noter périodiquement le nombre de mouches portant chaque caractères.

On va voir qu’au cours des générations les mouches possédant les ailes vestigiales vont diminuer en population car elles ne pourront pas accéder à la nourriture .Donc dans ce milieux de vie elles sont désavantagées par rapport aux autre mouches  qui sont sauvages. Donc le milieux de vie et la sélection naturelle sont liés. De plus  cette sélection naturelle peut modifier la fréquence des allèles.

Comme nous l’avons vu, le milieu ne peut pas toujours fournir à chaque espèce et à tous les individus d’une même espèce une quantité suffisante de nourriture ou un espace propice à son développement. Seules les espèces ou individus qui présentent certains caractères avantageux peuvent survivre. C’est la loi du plus fort.

3) Les plantes ont évolué ...

Retracer toute la chronologie de l’évolution de ces plantes n’est pas chose simple.

Tout d’abord, parce que c’est un processus très long. Ce n’est pas un phénomène unique transmis à la descendance, il s’est produit à plusieurs reprises.

Les mutations génétiques doivent conférer des caractères très spécifiques à des plantes pour qu’on les considère « carnivores ».

Les plantes doivent être capables d’attirer leur proie, les capturer et surtout pouvoir les digérer avec ou sans enzymes digestives produites par le végétal.

Nous ne disposons que d’un très petit nombre de fossiles de plantes carnivores, et leur évolution n’est fondée que sur la spéculation et l’observation des espèces actuelles.

Il existe cependant de nombreux fossiles d’Aldrovanda. La quasi-totalité d’entre eux concerne des graines . Certains fossiles de pollen  ont été trouvés et pour le moment nous n’avons rencontré qu’un seul cas de feuille fossilisée.. Un concerne l’Aldrovanda vesiculosa et date de l’ère secondaire (crétacé supérieur).

Archaemphora Longicervia

Récemment, on a trouvé de nombreux fossiles tout-à-fait intéressants car ils pourraient être des progéniteurs de plantes carnivores modernes. C’est le cas de l’Archaemphora longicervia, un fossile chinois qui remonte au crétacé et qui se veut être l’ancêtre possible de la famille des Sarracéniacées.

 

Les recherches palynologiques, c’est-à-dire les recherches sur les fossiles de pollen, n’ont pas permis de retrouver l’origine des plantes carnivores. Mais  on a la certitude que le phénomène de carnivorie n’a pas une origine unique car il a émergé dans des familles de plantes très éloignées. En effet, au cours de l’évolution des plantes, la « carnivorie » est apparue une dizaine de fois dans la classification APG III (2009) qui est représentée ci-dessous.

Ainsi, on dénombre 5 ordres dans lesquels on trouve des plantes carnivores.

Un taxon est un groupe d’organismes vivants dans la hiérarchie de la classification qui descendent d’un même ancêtre et qui ont des caractères communs.

Les différents taxons sont respectivement le règne, l’embranchement, la classe, l’ordre, la famille, le genre et l’espèce.

 

Cette classification botanique des angiospermes (plantes à fleur) a été établie par l’Angiosperms Phylogeny Group. Une classification phylogénétique est basée sur la parenté évolutive entre différents groupes d’être vivants.

On peut observer cinq ordre (voir classification APG) contenant des plantes carnivores : les Poales, les Caryophyllales, les Ericales, les Lamiales et les Oxalydales.

Dans ce tableau, nous avons répertorié les trois genres qui vont concerner notre étude.

Le genre Dionaea,

le genre Drosera

et le genre Sarracenia.