Les graines ont aidé les plantes à évoluer vers une variété époustouflante de formes qui remplissent notre monde de couleurs et nous fournissent de la nourriture et des médicaments. Il est difficile d’imaginer où en seraient les plantes aujourd’hui sans graines. Cela soulève une question : d’où viennent les premières graines ?
Les plantes ont commencé à utiliser des graines pour se reproduire vers la fin de la période dévonienne (il y a 419 millions à 359 millions d’années). Les scientifiques étudient encore les origines évolutives exactes des graines, mais les premiers fossiles confirmés de plantes à graines datent de l’âge famnien, qui a commencé il y a environ 372 millions d’années.
Par exemple, les fossiles famniens de la plante Elkinsia polymorphe découverts en Virginie occidentale révèlent des pousses porteuses de graines, selon l’Université de Californie à Berkeley Musée de Paléontologie. Les chercheurs ont également découvert d’autres exemples de graines anciennes en Europe et en Chine.
Gerhard Leubnerprofesseur de biochimie végétale dont l’équipe se concentre sur la recherche scientifique sur les semences à Royal Holloway, Université de Londres, a déclaré que les plantes ont probablement développé des graines peu de temps après avoir commencé à pousser sur terre.
« Ils ont émergé de la mer il y a environ 450 millions d’années », a déclaré Leubner à Live Science. « Un peu plus tard, il y a une phase où les fougères dominaient le monde, et elles avaient des spores, et à partir de ces spores, on pense que les graines des plantes ont évolué. »
Certaines plantes, notamment les mousses, les algues et les fougères, continuent d’utiliser des spores plutôt que des graines pour se reproduire, selon un article paru en 2019 dans La conversation par Marjorie Lundgrenchercheur principal en physiologie environnementale végétale à l’Université de Lancaster au Royaume-Uni
Une spore est constituée d’une seule cellule dont ADN d’une plante mère, tandis qu’une graine est un organisme multicellulaire plus complexe qui nécessite généralement deux parents. Une spore monoparentale doit d’abord se développer en une sorte de stade de pré-plantation appelé gamétophyte, ne devenant une plante que lorsque deux de ces gamétophytes se joignent pour la fécondation. Les graines, en revanche, sautent cette étape car une plante femelle produit des graines à partir des graines d’une plante mâle. pollen après la fécondation.
Leubner a expliqué que les graines présentent de nombreux avantages par rapport aux spores. Ils peuvent être beaucoup plus grands et avoir une coque dure et protectrice, ce qui les rend plus résistants. Ils peuvent également stocker de la nourriture pour fournir à la nouvelle usine une source d’énergie immédiate.
Les spores ont également généralement besoin de beaucoup d’humidité pour éviter de se dessécher, tandis que les graines sont capables de s’adapter à de nombreux environnements différents, ce qui est probablement ce qui a motivé leur évolution, a noté Leubner. « Ce n’est pas que les spores ne soient pas adaptées, mais les graines sont devenues plus sophistiquées », a déclaré Leubner.
Les spores et les graines peuvent entrer dans un état appelé dormance, qui consiste à retarder leur germination – leur développement en plante – jusqu’à ce que les conditions soient optimales. Leubner a noté que la capacité des graines à survivre dans différents habitats, combinée à la dormance, leur permettait d’être flexibles et de se diversifier.
La dormance était un énorme avantage pour les plantes et rendait les graines capables d’une sorte de « voyage multidimensionnel », a déclaré Charles Chevalierbiologiste de l’évolution des plantes à la California Polytechnic State University.
Les graines sont « multidimensionnelles dans le sens où elles peuvent parcourir de longues distances grâce à leurs adaptations pour être accrochées à la fourrure ou être transportées par le vent », a déclaré Knight à Live Science. « Mais ils peuvent aussi voyager dans le temps. Ils peuvent voyager à travers les générations car ils peuvent rester dormants dans le sol puis germer des centaines, voire des milliers d’années plus tard. »
