Santé

Changement climatique : l'étonnante adaptation des plantes

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Les plantes sont-elles capables de s'adapter au changement climatique ? Oui selon deux études qui se sont penchées sur le génome d'Arabidopsis thaliana. Certains gènes contrôlent cette adaptation et la plante peut posséder les armes pour vivre sous des climats bien différents.

Arabidopsis thaliana s'adapte aux variations de température. © --tico--, Flickr, cc by nc-nd 2.0

On a déjà vu que les animaux étaient capables de se déplacer en altitude ou en latitude, afin de rejoindre des climats qui leur sont plus adaptés. Si les plantes n'ont pas tout à fait les mêmes capacités de migration que les animaux, qu'en est-il de leur capacité d'adaptation ? C'est en étudiant le génome d'une plante bien connue des biologistes, Arabidopsis thaliana, que des chercheurs de l'université de Lille et de celle de Chicago ont isolé les gènes qui contrôlent l'adaptation au changement climatique, ce qui leur a permis de mettre en lumière les mécanismes impliqués dans ce processus.

Cette plante est en effet un modèle très utilisé par les chercheurs, il existe donc beaucoup de données à son sujet, et ce pour différents environnements et latitudes. Une aubaine pour les auteurs de l'étude parue le mois dernier dans Science, qui ont observé le génotype de différents spécimens d'A. thaliana pour connaître les mécanismes d'adaptation de cette plante aux multiples écosystèmes qu'elle a colonisés.

Corrélation entre SNP et variables climatiques

Les chercheurs se sont notamment intéressés à certaines sections du génome, les SNP (Single Nucleotid Polymorphism). Ces zones correspondent à un changement d'une seule base entre les génotypes de deux individus et se déclinent sous deux formes :

  • synonyme (la mutation se situe sur de l'ADN non codant ou mènera à la synthèse du même acide aminé) ;
  • non synonyme (la mutation provoquera la formation d'un acide aminé différent).
Aire de répartition d'Arabidopsis thalian. © Madprime, Wikipédia, cc by sa 3.0

En confrontant ces données génotypiques à différentes variables environnementales (comme le rayonnement photosynthétique actif, l'humidité, etc.) ils ont prouvé l'existence d'un lien entre ces variables et les SNP non synonymes. Puisque les SNP non synonymes ont une influence sur la formation des protéines, ils sont soumis à la sélection naturelle. Le lien entre ces SNP et certaines variables climatiques montre donc que les variations au sein des SNP correspondent à des adaptations au climat.

Du reste, les scientifiques ont fait pousser des plants d'A. thaliana, provenant de plusieurs régions (et donc avec des SNP variables) et en se fondant sur leurs hypothèses, ils ont réussi à prédire le succès reproducteur de ces plantes, preuve que leurs résultats étaient exacts. Cela prouve que ces portions de gènes contrôlent l'adaptation au changement climatique.

Armée pour le changement climatique

Dans le même temps, des scientifiques de l'université Brown et de l'Institut Gregor Mendel de Vienne se sont également intéressés au génome de cette espèce. Ils ont isolé les gènes responsables de l'augmentation du succès reproducteur et ont montré que l'adaptation à des climats différents est sous le contrôle de gènes situés sur des loci différents. En outre, le fait qu'une plante possède le génotype lui permettant d'être adaptée à deux types de climat (celui de son environnement et un autre), au niveau de deux loci, ne confère pas de désavantage en ce qui concerne le succès reproducteur.

Une plante peut donc posséder les armes génétiques pour s'acclimater, ce qui représente plutôt une bonne nouvelle alors qu'on s'inquiète de l'impact du réchauffement global sur les être vivants. 

Reste à savoir si ce type de stratégie se retrouve chez l'ensemble des plantes. Une stratégie qui pourrait compenser une capacité de migration réduite et permettre une adaptation malgré un changement climatique brutal. Mais si A. thaliana possède les armes pour résister à certaines variations climatiques, il n'est pas dit qu'elle sera capable de s'adapter indéfiniment, à des conditions de plus en plus extrêmes.

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