Les scientifiques ne s’attendaient pas à ce que cette plante parasite vole l’ADN de ses hôtes

Dans les jungles d’Amérique du Sud vit une plante qui enfreint les règles de la nature. Au lieu d’utiliser la photosynthèse pour créer de l’énergie, il s’attache à une plante hôte et en extrait les nutriments. Bien que nous ayons déjà observé du parasitisme chez des plantes, y compris certaines qui sentent la chair en décomposition, les plantes du genre Lophophytum font quelque chose que les scientifiques n’auraient jamais imaginé qu’une plante puisse faire : voler l’ADN de leur hôte et l’utiliser comme le leur.

Pour être clair, nous connaissons les Lophophytums depuis un certain temps ; le genre a été officiellement nommé en 1832. Et nous savons également que certaines espèces utilisent un processus appelé transfert horizontal de gènes pour extraire le matériel génétique d’autres espèces – il finit par être détruit. Ce que nous ne savions pas, cependant, c’est qu’il était possible pour une plante de remplacer ses gènes par ceux prélevés sur une autre. Une étude publiée dans Proceedings of the Royal Society B a révélé que les espèces L. mirabile et L. pyramidale pouvaient prélever l’ADN mitochondrial d’une plante hôte, l’ajouter à leur génome, puis activer ce trait. Une autre étude a révélé que L. mirabile siphonnait tellement de matériel génétique qu’une majorité de ses mitochondries provenaient de son hôte et étaient devenues essentielles à la respiration cellulaire de la plante parasite.

Une fois les gènes transférés, les chercheurs ont découvert que l’ADN échangé n’aurait même plus besoin de se connecter à la plante hôte pour fonctionner. C’est comme si un droitier recevait une transfusion sanguine d’un gaucher et que, tout à coup, il devenait gaucher aussi.

Ce qui rend cela si étrange, c’est que Lophophytum enfreignait les règles de la génétique, à la manière d’une « île du docteur Moreau » basée sur la flore. Même si l’optimisation de la génétique avec des traits favorables a en quelque sorte été le point d’évolution, autant que nous le sachions, les gènes resteraient généralement dans leurs espèces respectives ; Prendre des gènes d’un chien qui leur confèrent un odorat si sensible et les ajouter à un humain ne signifiait pas que cette personne devenait un super odorant. Alors, qu’est-ce qui a permis aux plantes de ce genre d’utiliser ce qui était supposé être du matériel génétique incompatible et pourquoi le feraient-elles ?

Il semble qu’il y ait un système en trois parties. La première consiste à sélectionner des gènes chimériques, ou des gènes qui semblaient natifs de Lophophytum en amont, pour ainsi dire, mais qui étaient du matériel hôte en back-end. Lophophytum « verrait » alors le matériel natif et commencerait à lire ce code, en supposant – et nous l’utilisons généreusement – ​​que le reste du gène était également natif.

La deuxième partie est que les mitochondries de Lophophytum semblaient particulièrement flexibles, lui permettant de faire face à ce backend inconnu et de s’adapter. Et cela a bien fonctionné avec la troisième partie, à savoir qu’elle agissait également comme un filtre et répondait au « pourquoi ». La machinerie de Lophophytum filtrerait les pièces incompatibles et conserverait celles qui lui conviennent, lui donnant ainsi tous les avantages sans avoir besoin de l’hôte pour gérer ces caractéristiques favorables en son nom.

Mais qu’en est-il de la plante hôte : le siphonnage de son ADN l’a-t-il affaiblie ? Dans l’étude, les chercheurs se sont concentrés sur une plante hôte spécifique de L. mirabile, Anadenanthera colubrina. L. mirabile s’attache aux racines de l’hôte via un petit point sur son tubercule appelé « rose des bois ». Une fois la plante parasite attachée, la racine à laquelle elle est connectée cesse de croître et ses cellules commencent à se mélanger au parasite.

À partir de là, les tissus de la plante hôte commencent à être remplacés par des tissus qui imitent ceux d’origine, mais sont spécifiquement conçus pour la respiration cellulaire. C’est à ce moment-là que l’échange d’ADN commence à se produire et se poursuit tout au long du cycle de vie de L. mirabile. Lorsque A. colubrina entre dans son cycle de reproduction, ses graines finissent par germer sur les fleurs parasites, au point que ses graines nécessitent désormais une scarification avant de se développer, et un Lophophytum en décomposition offre l’environnement idéal pour briser le tégument de la graine. Par conséquent, les plants germent en plein contact avec le parasite et la relation se poursuit. Le parasite a besoin de son hôte pour vivre et l’hôte a également développé un besoin pour son parasite.