L’origine et l’évolution des mycorhizes

La symbiose mycorhizienne : un phénomène fondamental dans l’évolution et le fonctionnement des plantes et des écosystèmes.
 
Phénomène fondamental et universel
La presque totalité des plantes de la planète vit en symbiose avec des champignons microscopiques reliés à leurs racines. Avec les connaissances accumulées à ce jour, on peut affirmer sans aucune hésitation que la vie n’existerait pas sur terre, du moins comme on la connaît, sans l’omniprésence de cette symbiose.
 
Pourtant, tous les principes et techniques de l’agriculture actuelle ont été conçus et sont appliqués comme si les mycorhizes n’existaient pas. Il apparaît qu’une révision de ces concepts et de leurs applications s’impose, si on veut en arriver à une véritable agriculture durable inspirée des processus écologiques maintenant mieux connus.
 
Évolution de la symbiose mycorhizienne
Le milieu terrestre est apparu il y a quelque 400 millions d’années, suite à des éruptions volcaniques ayant donné naissance à des assises rocheuses exondées. Les poussières volcaniques ont été délavées vers les estuaires formant en bord de mer les premiers sols meubles où la vie végétale avec la formation initiale des premières plantes vasculaires devenait possible. Les Rhynia spp des dépôts fossilifères de Chert en Écosse possèdent, dans leurs parties inférieures (racines primitives), des structures anatomiques montrant la présence des champignons arbusculaires presque identiques à celles qu’on retrouve aujourd’hui chez le maïs ou l’érable à sucre par exemple.
 
Dans ce substrat formé de poussières volcaniques, les premiers végétaux émergés ont été confrontés à l’obtention des éléments minéraux essentiels. Tenons-nous-en pour le moment au phosphore. Dans les poussières volcaniques, le phosphore se présentait sous forme de fluorapatite.
 
Il était impossible pour ces plantes de dissoudre ce minéral. Les connaissances acquises récemment suggèrent que même ces champignons mycorhiziens n’auraient pu le faire sans s’associer étroitement à des bactéries, capables de produire des acides organiques et dissoudre l’apatite.
 
Après avoir développé le nécessaire pour obtenir les différents éléments essentiels, ces premières plantes vasculaires ont entrepris la colonisation des milieux terrestres, préparés par la symbiose lichénique. Tout au long de cette évolution, depuis 400 millions d’années, les plantes ont coévolué en association avec les champignons arbusculaires. Tout au long de ce processus à chaque fois qu’un avantage reproductif a dérivé de cette association, la sélection a permis de l’inscrire dans les gènes. Les plantes modernes, y inclus la majorité des plantes agricoles, fonctionnent donc avec ces deux génomes agissant de concert.
 
Au cours des millions d’années, suite à des perturbations environnementales ou des opportunités nouvelles, d’autres formes de mycorhizes, faisant intervenir d’autres groupes de champignons, sont apparues; ectomycorhizes, mycorhizes éricoïdes et mycorhizes des orchidées.
 
La prochaine étape de cette évolution est-elle l’utilisation efficace des mycorhizes en horticulture et grandes cultures? Avant d’y arriver, nous devons bien comprendre comment sont structurées les mycorhizes arbusculaires des plantes agricoles et leurs modes de fonctionnement… Ce que nous verrons dans un prochain billet.

Pour en savoir plus : Les mycorhizes : l’essor de la nouvelle révolution verte. MultiMondes

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