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Comment les plantes sont devenues carnivores
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Comment les plantes sont devenues carnivores

Tout insecte assez malchanceux pour atterrir sur la feuille en forme de bouche de Cephalotus follicularis, une espèce de plante carnivore australienne, connaîtra une fin terrifiante. La proie est attirée dans un organe semblable à un « pichet » où un cocktail spécial d'enzymes digère la victime.

En étudiant le génome de la « plante pichet » et en comparant ses sucs digestifs à ceux d'autres plantes carnivores, des chercheurs ont constaté que les plantes carnivores du monde entier ont jeté leur dévolu sur la même recette moléculaire mortelle, même lorsqu’elles sont séparées par des millions d'années d'évolution.

« Nous sommes vraiment en présence d'un cas classique de convergence évolutive », explique Victor Albert, un généticien des plantes à l'université de Buffalo, dans l’Etat de New York, qui co-dirigé l’étude publiée dans Nature Ecology and Evolution.

Les plantes carnivores se placent dans l'arbre généalogique des plante à fleurs. La plante pichet australienne, espèce endémique d’un petit trait de côte dans le sud-ouest de l'Australie, est plus proche du carambole (Averrhoa carambola) que d'autres espèces de plantes pichet connues en Amérique et en Asie du Sud-Est. Cela suggère que le caractère carnivore est apparu à plusieurs reprises chez les plantes, probablement pour faire face à des sols pauvres en nutriments, selon Victor Albert. « Ces plantes essayent de trouver l'azote et le phosphore nécessaire dans leurs proies »

Recette mortelle

Les plantes pichet australiennes produisent des feuilles en forme de pichet mortelles qui ressemblent à une bouche garnie de dents, ainsi que des feuilles plates. Après le séquençage du génome de l'espèce, l'équipe d'Albert a identifié des gènes qui sont activés différemment entre les feuilles de type pichet et les autres feuilles de la plante. Il s'agit notamment des gènes impliqués dans la fabrication d’amidon et de sucres, qui aident à produire le nectar qui attire les insectes vers leur mort, ainsi que des gènes codant pour les substances cireuses qui rendent l’évasion du pichet plus difficile.

Pour déterminer comment les plantes pichets mangent leur proie, les chercheurs ont échantillonné le cocktail digestif de Cephalotus follicularis et plusieurs autres plantes carnivores non apparentées et ont identifié un total de 35 protéines par spectrométrie de masse. Beaucoup de ces protéines sont apparentées à celles que d'autres plantes à fleurs utilisent pour repousser les pathogènes. Par exemple, les plantes produisent généralement des enzymes qui décomposent la chitine pour se défendre contre les champignons, dont les parois cellulaires contiennent ce polymère. Mais Victor Albert soupçonne que les plantes pichets australiennes et autres plantes carnivores ont réutilisé ce type d’enzyme pour digérer les exosquelettes des insectes, qui sont également constitués de chitine.

Dans leur nouvelle analyse, Victor Albert et ses collègues ont également constaté que chez des espèces de plantes carnivores éloignées, incluant des espèces de plantes pichet, les gènes déployés pour produire les protéines des fluides digestifs ont une origine évolutive commune. En outre, certains de ces gènes ont évolué indépendamment pour modifier la forme des enzymes qu'ils codent de façon similaire chez les différentes espèces. Les chercheurs n'ont pas encore de preuve, mais ils pensent que ces mutations pourraient aider à stabiliser les enzymes quand elles sont présentes ensemble dans le liquide digestif.

Alors que les chercheurs avaient déjà mesuré l'importance de la convergence évolutive pour les plantes carnivores, commente Aaron Ellison, un écologiste à la forêt de Harvard à Petersham, cette nouvelle étude est importante car elle montre comment cette convergence peut se produire jusqu'au niveau moléculaire.

Acquérir la capacité de digérer des insectes est peu utile si une plante ne peut pas d'abord réussir à en piéger, et ici l'évolution a trouvé des solutions plus diverses, note Victor Albert. Les dionées attrape-mouches piègent leurs proies, tandis que les utriculaires immobilisent leurs victimes à l'aide de minuscules ventouses. Dans son livre Les plantes insectivores, paru en 1875, Charles Darwin a inclu des dessins détaillés des tentacules que les Drosera utilisent pour épingler des insectes à leurs feuilles. « Il n'est pas étonnant que Darwin ait écrit un livre entier sur les plantes carnivores » conclut Victor Albert.


Source : Pour la science
Crédit : Mitsuyasu Hasebe

Les plantes carnivores du monde entier, y compris la plante pichet australienne, ont recyclé des protéines utilisées dans leurs mécanismes de défense pour digérer leurs proies.

Comment les plantes sont devenues carnivores Actualités

Comment les plantes sont devenues carnivores

Tout insecte assez malchanceux pour atterrir sur la feuille en forme de bouche de Cephalotus follicularis, une espèce de plante carnivore australienne, connaîtra une fin terrifiante. La proie est attirée dans un organe semblable à un « pichet » où un cocktail spécial d'enzymes digère la victime.

En étudiant le génome de la « plante pichet » et en comparant ses sucs digestifs à ceux d'autres plantes carnivores, des chercheurs ont constaté que les plantes carnivores du monde entier ont jeté leur dévolu sur la même recette moléculaire mortelle, même lorsqu’elles sont séparées par des millions d'années d'évolution.

« Nous sommes vraiment en présence d'un cas classique de convergence évolutive », explique Victor Albert, un généticien des plantes à l'université de Buffalo, dans l’Etat de New York, qui co-dirigé l’étude publiée dans Nature Ecology and Evolution.

Les plantes carnivores se placent dans l'arbre généalogique des plante à fleurs. La plante pichet australienne, espèce endémique d’un petit trait de côte dans le sud-ouest de l'Australie, est plus proche du carambole (Averrhoa carambola) que d'autres espèces de plantes pichet connues en Amérique et en Asie du Sud-Est. Cela suggère que le caractère carnivore est apparu à plusieurs reprises chez les plantes, probablement pour faire face à des sols pauvres en nutriments, selon Victor Albert. « Ces plantes essayent de trouver l'azote et le phosphore nécessaire dans leurs proies »

Recette mortelle

Les plantes pichet australiennes produisent des feuilles en forme de pichet mortelles qui ressemblent à une bouche garnie de dents, ainsi que des feuilles plates. Après le séquençage du génome de l'espèce, l'équipe d'Albert a identifié des gènes qui sont activés différemment entre les feuilles de type pichet et les autres feuilles de la plante. Il s'agit notamment des gènes impliqués dans la fabrication d’amidon et de sucres, qui aident à produire le nectar qui attire les insectes vers leur mort, ainsi que des gènes codant pour les substances cireuses qui rendent l’évasion du pichet plus difficile.

Pour déterminer comment les plantes pichets mangent leur proie, les chercheurs ont échantillonné le cocktail digestif de Cephalotus follicularis et plusieurs autres plantes carnivores non apparentées et ont identifié un total de 35 protéines par spectrométrie de masse. Beaucoup de ces protéines sont apparentées à celles que d'autres plantes à fleurs utilisent pour repousser les pathogènes. Par exemple, les plantes produisent généralement des enzymes qui décomposent la chitine pour se défendre contre les champignons, dont les parois cellulaires contiennent ce polymère. Mais Victor Albert soupçonne que les plantes pichets australiennes et autres plantes carnivores ont réutilisé ce type d’enzyme pour digérer les exosquelettes des insectes, qui sont également constitués de chitine.

Dans leur nouvelle analyse, Victor Albert et ses collègues ont également constaté que chez des espèces de plantes carnivores éloignées, incluant des espèces de plantes pichet, les gènes déployés pour produire les protéines des fluides digestifs ont une origine évolutive commune. En outre, certains de ces gènes ont évolué indépendamment pour modifier la forme des enzymes qu'ils codent de façon similaire chez les différentes espèces. Les chercheurs n'ont pas encore de preuve, mais ils pensent que ces mutations pourraient aider à stabiliser les enzymes quand elles sont présentes ensemble dans le liquide digestif.

Alors que les chercheurs avaient déjà mesuré l'importance de la convergence évolutive pour les plantes carnivores, commente Aaron Ellison, un écologiste à la forêt de Harvard à Petersham, cette nouvelle étude est importante car elle montre comment cette convergence peut se produire jusqu'au niveau moléculaire.

Acquérir la capacité de digérer des insectes est peu utile si une plante ne peut pas d'abord réussir à en piéger, et ici l'évolution a trouvé des solutions plus diverses, note Victor Albert. Les dionées attrape-mouches piègent leurs proies, tandis que les utriculaires immobilisent leurs victimes à l'aide de minuscules ventouses. Dans son livre Les plantes insectivores, paru en 1875, Charles Darwin a inclu des dessins détaillés des tentacules que les Drosera utilisent pour épingler des insectes à leurs feuilles. « Il n'est pas étonnant que Darwin ait écrit un livre entier sur les plantes carnivores » conclut Victor Albert.


Source : Pour la science
Crédit : Mitsuyasu Hasebe

Les plantes carnivores du monde entier, y compris la plante pichet australienne, ont recyclé des protéines utilisées dans leurs mécanismes de défense pour digérer leurs proies.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

01 - Ain

Du 30  août au 13 septembre

CONCERTS
"LES MUSICALES DU PARC DES OISEAUX"

Des artistes engagés en faveur de la protection de l’environnement et des musiciens de légende viendront fêter les 50 ans du Parc des Oiseaux.
Paul Personne - Zazie - Paolo Comte - Daniel Guichard - Vitaa & Slimane - The Dire Straits Expérience - Ibrahim Maalouf - Maxime Le Forestier - Yannick Noah - Louis Bertignac - Gauvin Sers - La Rue Ketanou.

Parc des Oiseaux
01330 Villars Les Dombes
04 74 98 05 54
www.parcdesoiseaux.com


09 - Ariège

Le 15 février

"FABRIQUE TA FLÈCHE ET TON PROPULSEUR ! "

Au coin du feu, vous vous transformerez en chasseur préhistorique ! Vous fabriquerezune flèche et un propulseur en bois avec les moyens disponibles au néolithique… Le tout se terminera par un bon goûter de chez nous !
Le samedi 15 février 2020 de 14h à 17h30. Sur inscription. 8,50 €/adulte – 7 €/enfant.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


Le 22 février

BALLADE EN RAQUETTE
"À LA DÉCOUVERTE DES TRACES DANS LA NEIGE..."

Venez découvrir la neige autrement. Vous apprendrez à lire la neige, à fabriquer un abri, à allumer un feu dans la neige ou interpréter des traces sur la neige...(Pique-nique tiré du sac).
Le samedi 22 février de 10h à 17h30. Sur inscription. 30 €/adulte & 25 €/enfant à partir de 12 ans. Location de raquettes : 5 €/personne.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


11 - Aude

Le 26 janvier

"L'UNIVERS DES POTIERS"

Plongez dans l'univers des potiers lors d'une visite guidée au musée. Tarif : 5 € / 3 €

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


22 - Côtes d'Armor

Du 15 décembre au 15 mars

EXPOSITION
"FRONDAISONS"
La fabrique d’un maquis de l’Argoat

Le pôle de l'Étang-Neuf présente l'oeuvre de Sophie Zénon, "Frondaisons", la fabrique de l'image d'un maquis de l'Argoat, une exposition de photographies et de vidéos.

Pôle de l'Étang-Neuf
22480 Saint-Connan
02 96 47 17 66
www.etangneufbretagne.com


25 - Doubs

Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
"GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE"

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


30 - Gard

Jusqu'au 8 mars

EXPOSITION
« FEU », l’expo brûlante de la rentrée au Pont du Gard

FEU conçue par Universcience qui propose d’explorer la thématique de la maîtrise du feu par l’humain. Accessible dès 9 ans, cette exposition rassemble des installations audiovisuelles, des dispositifs multimédia et des expériences interactives ainsi que de nombreux objets visant à enrichir la connaissance des visiteurs et à déconstruire les idées reçues.

Site du Pont du Gard
La Bégude
400 route du Pont du Gard
30210 Vers-Pont-du-Gard
04 66 37 50 99
www.pontdugard.fr


34 - Hérault

Jusqu'au 23 février

EXPOSITION
"Ensor, Magritte, Alechinsky..."

L'exposition invite à un cheminement sensible sur les sentiers de l'art Belge à travers une sélection de chefsd’oeuvre des collections du Musée d'Ixelles (Bruxelles).

Musée de Lodève
square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


39 - Jura

Du 20 janvier au 2 avril

ATELIERS
"L’ŒIL ET LA MAIN"

Le Musée de la Lunette organise  une visite de l’exposition temporaire « Les lunettes en voient de toutes les couleurs ». Les enfants découvriront l’utilisation de la couleur en lunetterie, ses principes et surtout son design inspirant ! Ils participeront par la suite à un atelier artistique animé par l’une de nos artistes plasticiennes. Cet atelier est à destination des scolaires, de la maternelle au collège.

Musée de la Lunette
Place Jean Jaurès
39400 Morez - Hauts de Bienne
03 84 33 39 30
www.musee-lunette.fr


63 - Puy-de-Dôme

Janvier et février

"CLASSE NEIGE A PETITS PRIX"

Au Centre des Volcans propose un passeport Évasion Glacée à petits prix pour les derniers créneaux disponibles en janvier et février 2020.Venez découvrir les volcans sous la neige...

Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


De janvier à mars

SEJOURS SCOLAIRES
"LES 4 ÉLÉMENTS" et "L'AUVERGNE DES NEIGES"

Des tarifs imbattables sur les séjours scolaires pour les mois de janvier, février et mars 2020 ! Séjours à réserver rapidement.

.Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


65 - Hautes-Pyrénées

Le 15 février

EXPÉDITION SOUTERRAINE
"GRAVER ET PEINDRE DANS UNE GROTTE"

Aller au fond d’une grotte pour peindre ou graver n’est pas une chose anodine ! Évoluer sur un sol accidenté, marcher, ramper ou encore escalader des parois dans l’obscurité et l’humidité montre que nos ancêtres prenaient des risques insensés ! Venez vivre un parcours initiatique dans la préhistoire. Réservation obligatoire. A partir de 8 ans.

Grottes préhistoriques de Gargas/Nestplori@
Route départementale 261
65660 Aventignan
https://grottesdegargas.fr


81 - Tarn

Jusqu'au 2 février

EXPOSITION
"PRESQUE"

Emmanuelle Pernet nous présente cette année, au travers d’une vingtaine de des-sins et d’une installation, son travail sur le mouvement et la persistance rétinienne.

Muséum d’histoire naturelle Philadelphe-Thomas
2 place Philadelphe Thomas
81600 Gaillac
05 63 57 36 31
www.ville-gaillac.fr

Lieux:

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