La coopération, moteur de l'évolution

LA SCIENCE DANS SES MOTS / Pour les zoologistes, l’évolution favorise les plus gros les plus forts les plus rusés assurant le plus souvent le succès de leur reproduction aux dépens des plus faibles. Pour ma part, j’étudie les plantes depuis plus de 50 ans et j’ai constaté que dans le monde végétal, c’est plutôt la coopération qui assure la reproduction des deux partenaires.

Il y a quelque 400 millions d’années, après l’émergence des continents, on ne trouvait que des rochers, et avec le temps, des dépôts alluvionnaires en bordure de la mer et des fleuves. Pour les zoologistes ce sont des poissons à pattes qui auraient les premiers colonisé les continents. De quoi se seraient-ils nourris?

Les premiers colonisateurs terrestres furent les lichens se développant sur les rochers maritimes. Composés d’algues et de champignons ces organismes symbiotiques ont résolu les problèmes que cet habitat présentait. L’algue photosynthétique pouvait fabriquer les sucres dont tous les organismes ont besoin et au début recevaient avec les embruns marins les sels minéraux également essentiels. Mais pour aller plus loin sur le continent, ces embruns n’étant plus disponibles, il leur a fallu trouver des associés particulièrement efficaces à obtenir ces minéraux à partir de la roche en produisant des acides organiques pour les dissoudre. Ces algues se sont donc associées avec des champignons incapables de fabriquer leurs sucres, mais capables de fournir les minéraux. La seule solution était donc de s’associer en symbiose où chacun des associés fournissait à l’autre ce qui lui manquait.

L’apparition des plantes vasculaires terrestres a suivi le même patron, sauf que cette fois ce furent des mousses qui ont trouvé un partenaire fongique exceptionnel. Ces mousses ont ensuite évolué pour donner les premières plantes vasculaires, les Rhynia, dont on peut observer les fossiles dans les dépôts fossilifères de Chert en Écosse. Dans les racines de ces plantes, on peut observer les structures du champignon mycorhizien étant en tout point identiques à celles que l’on trouve dans les racines d’érable ou de maïs modernes. Cette coopération a connu un succès évolutif remarquable et a permis aux plantes vasculaires de conquérir l’ensemble des milieux terrestres. Tout au long de cette évolution, les mycorhizes se sont diversifiées pour s’adapter à différents environnements, de sorte que 99% des végétaux actuels vivent en symbiose avec leurs champignons mycorhiziens. Cette association modifie profondément la biologie de la plante, lui permettant d’obtenir facilement les minéraux essentiels et de résister à la sécheresse ainsi qu’aux parasites.

Le graphique de Whittaker des années cinquante illustre cette vision. En compétition, les deux organismes  s’influencent négativement (- -) sans nécessairement s’entretuer, mais chercherons moyen d’en sortir et ceci en conduira plusieurs vers la prédation où il y aura des gagnants et des perdants (+ -). Mais dans ce cas le gagnant devient dépendant de ses proies. Si celles-ci font défaut, il est menacé de disparition comme ce pourrait bien être le cas pour les ours polaires. Dans une autre issue pour éliminer les bactéries en compétition avec les champignons, ces derniers produisent des antibiotiques (- 0). Et ainsi de suite avant d’en arriver à la coopération, la symbiose, où les deux partenaires sont gagnants (+ +).

On pensait jusqu’à récemment que les animaux échappaient à cette avenue. Mais la découverte, de l’universalité des microbiomes chez tous les animaux de la planète incluant l’homme, qu’ils soient cutanés, intestinaux etc., constitue une symbiose universelle chez les animaux.

La coopération entre les êtres vivants ne constitue-t-elle pas un moteur de l’évolution aussi puissant, sinon plus puissant que la prédation et le parasitisme?

Et l’avenir de l’humanité ne passe-t-il pas justement par cette même coopération?

«La science dans ses mots» est une tribune où des scientifiques de toutes les disciplines peuvent prendre la parole, que ce dans des lettres ouvertes ou des extraits de livres.