Vous avez probablement déjà vu un lichen, même si vous ne vous en êtes pas rendu compte. Si vous avez déjà arpenté la forêt et vous êtes demandé quelle était la matière ressemblant à une croûte sur les arbres ou les rochers, ce sont des lichens, une combinaison d’algues et de champignons qui vivent ensemble presque comme s’ils étaient un seul organisme. Et comme ils peuvent pousser sur des roches nues, les scientifiques ont pensé que les lichens étaient parmi les premiers organismes à se frayer un chemin sur la terre, modifiant ainsi l’atmosphère de la planète et ouvrant la voie aux plantes modernes. Une nouvelle étude publiée dans Geobiology bouleverse cette histoire en plongeant profondément dans l’ADN des algues et des champignons qui forment les lichens et en montrant que les lichens ont probablement évolué des millions d’années après les plantes.
« Lorsque nous examinons les écosystèmes modernes et que nous voyons une surface nue comme un roc, les lichens sont souvent la première chose à y pousser, et vous finirez par y faire pousser des plantes aussi », déclare Matthew Nelsen, auteur principal de l’article. et un chercheur au Field Museum. « Les gens ont pensé que c’était peut-être la manière dont a fonctionné la colonisation de la terre, mais nous voyons que ces lichens sont en réalité rentrés plus tard que les plantes dans le jeu. »
Il y a 450 millions d’années, la Terre était très différente de ce que nous voyons aujourd’hui. Presque rien ne vivait sur terre. Mais les lichens peuvent vivre dans des conditions extrêmes. Ils peuvent pousser sur des roches nues et les décomposer, contribuant ainsi à créer le sol nécessaire aux plantes complexes à racines (appelées « plantes vasculaires »). Les scientifiques pensaient que les lichens devaient être arrivés sur la terre avant les plantes vasculaires et ont rendu l’environnement plus hospitalier. Mais le travail de Nelsen et de ses collègues remet en question cette chronologie.
Nelsen ne cherchait pas à bouleverser le statut de lichen en tant que premier colonisateur de la terre. Au départ, il souhaitait savoir comment était née la relation algues-champignons qui fait exister les lichens. Si les lichens pouvaient mettre à jour leur relation sur Facebook, ce serait certainement « c’est compliqué ». Ils sont le produit de la symbiose, une relation dans laquelle deux espèces vivent ensemble et les deux en bénéficient. Dans ce cas, les algues – ou des algues bleu-vert spécialisées appelées cyanobactéries – fournissent de la nourriture et les champignons s’enroulent autour d’elles pour créer un abri. « La question de savoir quand les lichens ont évolué et combien de fois les champignons ont développé la capacité à établir des relations symbiotiques avec les algues était un peu controversée dans le passé », a déclaré Nelsen.
Mais pour déterminer avec exactitude l’évolution des lichens, les scientifiques devaient examiner l’histoire évolutive des champignons et des algues qui les composent. Les premiers enregistrements de fossiles de lichen ne sont pas très clairs; il peut être difficile de distinguer les fossiles de lichen des autres fossiles, et tous les fossiles que les scientifiques savent pertinemment être des lichens sont plus jeunes que les plus anciens fossiles de plantes complexes. Les chercheurs ont donc utilisé les fossiles disponibles pour extrapoler l’âge des arbres généalogiques de champignons et d’algues formant des lichens. Ils ont comparé ces arbres généalogiques avec des âges de plantes fossiles. Verdict : les lichens ont probablement évolué longtemps après les plantes complexes.
« Les lichens ne sont pas aussi vieux que nous le pensions. Ce sont des symbioses plus jeunes et plus récentes, qui n’existent pas depuis toujours, recouvrant la terre bien avant qu’il y ait des plantes et des animaux courant autour », déclare Nelsen.
La découverte de l’âge des lichens montre clairement que le fait que les lichens modernes apparaissent sur les rochers avant les plantes ne signifie pas qu’ils aient évolué avant elles. « Cela donne un aperçu de ce qui se passait loin dans le passé de la Terre et du moment où certains de ces groupes ont commencé à apparaître », a déclaré Nelsen. Et comme les lichens qui poussent sur le sol peuvent rendre le sol plus humide, maintenir le sol en place et influer sur le type de nutriments présents dans le sol, apprendre quand les lichens sont arrivés nous donne une image plus claire du monde dans lequel les plantes complexes ont évolué.
En comprenant à quoi ressemblait la Terre il y a des centaines de millions d’années, nous pouvons voir comment elle a changé et acquérir une connaissance plus approfondie de l’état actuel de notre planète. Pour les chercheurs, cela ressemble au sentiment que vous pourriez avoir en apprenant l’histoire de votre famille grâce à un kit ADN d’ascendance.
« Cela redéfinit notre compréhension de l’évolution précoce des écosystèmes complexes sur Terre », a déclaré Nelsen.
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Traduction d’un communiqué de presse du Field Museum.
Matthew P. Nelsen et al., No support for the emergence of lichens prior to the evolution of vascular plants, Geobiology, 14 November 2019.
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