Les plantes et les animaux qui les mangent ont évolué ensemble de manière fascinante, créant une interaction dynamique de stratégies de survie. De nombreuses plantes ont développé des défenses physiques et chimiques pour repousser les herbivores. Une stratégie bien connue chez les plantes à fleurs consiste à produire du nectar pour attirer les « gardes du corps des fourmis ». Des recherches récentes explorent l'évolution de cette même stratégie de défense chez les fougères.
Jacob Suissa, professeur adjoint à l'Université du Tennessee à Knoxville, a dirigé l'étude en collaboration avec Fay-Wei Li, experte en fougères du Boyce Thompson Institute, et Corrie Moreau, experte en fourmis de l'Université Cornell.
L'étude, récemment publiée dans Nature Communications , a révélé que les fougères et les plantes à fleurs ont développé indépendamment des nectaires, des structures spécialisées qui sécrètent des récompenses sucrées pour attirer les gardes du corps des fourmis, à peu près à la même époque au Crétacé. Cette découverte est significative car elle suggère que des dynamiques évolutives similaires ont façonné le développement des mutualismes fourmis-plantes au sein de ces deux lignées divergentes, séparées par plus de 400 millions d'années.
"Notre recherche met en évidence un exemple fascinant d'évolution convergente, où les fougères et les plantes à fleurs ont développé indépendamment des stratégies similaires pour se défendre contre la prédation en recrutant des fourmis protectrices avec des nectaires", a déclaré Suissa.
En intégrant des données phylogénétiques et des analyses comparatives, l’équipe de recherche a découvert que les nectaires provenaient simultanément des fougères et des angiospermes, mais que les fougères connaissaient un retard important dans la diversification par rapport à leurs homologues des plantes à fleurs. L'étude a également révélé que les fougères recrutaient probablement des fourmis protectrices de manière secondaire, exploitant les relations préexistantes entre les fourmis et les angiospermes lors de leur transition du sol forestier à la canopée.
"L'histoire évolutive des fougères nectaires démontre non seulement les relations complexes entre les plantes et les insectes - relations qui ont été sous-estimées auparavant - mais souligne également la capacité des fougères à s'adapter aux défis écologiques", a expliqué Suissa.
La recherche offre de nouvelles perspectives sur la dynamique évolutive qui façonne les interactions plantes-animaux. En comprenant comment les fougères et les plantes à fleurs ont développé indépendamment des mécanismes de défense similaires, les scientifiques peuvent mieux apprécier les principes sous-jacents qui régissent la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Cette étude ouvre de nouvelles voies pour explorer l'histoire évolutive d'autres traits végétaux et leur impact écologique, renforçant l'importance des relations mutualistes dans le monde naturel.
