Animal sau plantă O distincție învechită pentru știință
Alge, ciuperci, plante, animale. Acești termeni sunt utili în limbajul cotidian, dar se bazează doar pe similitudini dobândite independent de diferite organisme: prin urmare, nu reflectă nicio relație evolutivă.
Anemona de mare poate fi un animal în curs de a deveni o plantă!
Clasificările moderne (vezi caseta de la pagina 68) sunt „filogenetice”, adică disting grupuri - numite monofiletice - care unesc fiecare un strămoș comun și toți descendenții săi. Această metodă nu ordonează ființelor vii ca o colecție de timbre, alegând unul sau alt criteriu de asemănare: încearcă să găsească scenariul istoric - unic - al evoluției. Clasificările filogenetice sunt adesea stabilite din secvențe genetice. Gruparile obținute între eucariote (vezi figura 2) sunt surprinzătoare, deoarece reunesc organisme diferite. Să ne uităm la trei exemple care vor fi ghidurile noastre în explorarea plantelor: alveolobioniți, heteroconturi și opistoconți.
Alveolobionții sunt alcătuite din trei linii unicelulare diferite. Ciliații, cum ar fi parameciul, sunt prădători (ingeră celule mici prin fagocitoză) acoperite cu cili locomotori scurți. Dinofiții, care trăiesc în plancton, sunt în cea mai mare parte fotosintetici. În cele din urmă, sporozoarele parazitează celulele altor organisme, unde sunt responsabile de boli precum toxoplasmoza sau malaria. Trei linii genealogice, trei moduri de viață! Această diversitate este explicată: în sutele de milioane de ani de la apariția strămoșului lor comun, morfologia și nutriția lor au fost considerabil modificate pe măsură ce descendenții s-au adaptat la medii diferite. Asemănările moștenite de la strămoșul comun rămân mai presus de toate în secvențele ADN, dar și într-un detaliu anatomic: saci mici cu membrană în formă de celulă, cu rol slab înțeles, care justifică numele alveolobionaților.
Heterocontele constituie grupul excesivității. Ele reunesc, de exemplu, alge brune, vizibile cu ochiul liber și unele dintre ele ajung la zece metri lungime, diatomee, mici alge unicelulare microscopice învelite într-o capsulă de protecție din silice și oomicete, de multe ori organisme filamentoase parazitare, precum agentul mucegaiului pufos, un parazit care a provocat foamete cumplite în secolul al XIX-lea în Europa și la care ne vom întoarce. Prin urmare, heteroconturile sunt, de asemenea, eterogene! În plus față de multe puncte comune din ADN-ul lor, aceștia împărtășesc încă anumite trăsături morfologice ale strămoșului lor: celulele lor mobile sunt propulsate de doi flageli inegali și sunt înzestrați cu rezerve de carbohidrați sub formă de laminarină.
În cele din urmă, opistocontele sunt, de asemenea, surprinzătoare și ne informează despre rudele noastre evolutive cele mai apropiate: anumite ciuperci, numite eumicete, inclusiv morelurile sau ciupercile porcine din pădurile noastre (vezi figura 5), formează un grup frate al nostru, metazoa sau animale multicelulare. ! Din nou, morfologia și modul de viață au evoluat. Cu toate acestea, anumite secvențe de ADN care au evoluat încet trădează rudenia și astăzi fac posibilă reconstituirea legăturilor care au devenit invizibile.
Să revenim la întrebarea noastră: ce s-a întâmplat cu plantele în această clasificare revizuită? Definiția termenului de plantă este discutabilă ... Să propunem, pentru a începe, să adunăm împreună toate eucariotele capabile de fotosinteză (în verde în figura 2). Aceasta exclude imediat ciupercile, dar include toate organismele dotate cu plastide, organite care conțin clorofilă și sunt dotate cu fotosinteză. Observăm că formează un set multiplu, și nu monofiletic: nu au un strămoș comun din care ar proveni toți și doar ei. De ce o astfel de împrăștiere ?
Păpuși rusești
Diverse argumente, prevăzute încă din secolul al XIX-lea, demonstrează că plastidele sunt descendenții îndepărtați ai organismelor fotosintetice libere, de exemplu bacteriile, care trăiesc în celula gazdă și sunt moștenite de la o generație la alta. Această coexistență intracelulară reciproc avantajoasă este endosimbioza (vezi Figura 3). Plastidele adăpostesc încă un genom, moștenit de la strămoșii lor liberi. Acest genom relevă, prin comparație, rudele cele mai apropiate actuale ale plastidelor și, prin urmare, originea lor evolutivă, deși morfologia lor a fost profund modificată de viața intracelulară. Se demonstrează astfel că plastidele au apărut de mai multe ori în evoluție. Cu alte cuvinte, evenimentele endosimbiozei au fost multiple. Astfel, fotosinteza nu poate defini un grup monofiletic! Pentru a fi convinși, să vedem diversitatea plantelor din endosimbioză.
Membrii descendenței verzi, cum ar fi plantele (de la mușchi la orhidee), algele verzi (salată de mare) și algele roșii, au plastid dobândit de strămoșul lor comun. Acesta derivă dintr-o bacterie fotosintetică dintr-un grup care există și astăzi, cianobacteriile. Dacă lumea noastră este verde, este din cauză că plantele adăpostesc cianobacterii în celulele lor. Se spune că un astfel de plastid este primar (vezi Figura 3). Acest lucru nu este cazul plastidelor din alte linii fotosintetice.
Aici începe un festival de reutilizare: strămoșii celorlalte grupuri au primit în celula lor nu o bacterie ... ci o algă unicelulară a liniei verzi, adică o celulă care adăpostea deja o cianobacterie! Aceste așa-numite endosimbioze secundare au apărut de mai multe ori (vezi Figura 2). Astfel, strămoșii euglenofitelor, mici celule unicelulare cu flagel, au încorporat o algă verde unicelulară. Strămoșii heteroconturilor, inclusiv algele brune, cum ar fi wack și algele de pe coastele noastre, au dobândit o algă roșie. Uneori chiar, speciile din endosimbioza secundară au fost transformate în plastide prin endosimbioză terțiară: în anumite dinofite (alveolobioniți), plastidul este derivat dintr-o algă din grupul heterocont ... al cărui plastid propriu a fost derivat dintr-un roșu alge ... plastidul a fost derivat dintr-o cianobacterie !
Istoria eucariotelor este, prin urmare, alcătuită din endosimbioze repetate, uneori în păpuși rusești. Plantele, definite prin posesia unui plastid, nu sunt, prin urmare, monofiletice și nu au niciun sens în ceea ce privește istoria evoluției. Algele, un subset de organisme fotosintetice acvatice, nu sunt, de asemenea, monofiletice.