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Les Orchidées dans l'évolution

par Guy DURRIEU

Professeur émérite de l'Université Paul Sabatier de Toulouse

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  Les Orchidées, la plus riche des familles de plantes à fleur, présentent de nombreux caractères adaptatifs bien particuliers, résultats d’une longue histoire évolutive. Essayons de voir comment elles se situent dans cette histoire du monde végétal et comment elles se sont diversifiées.  

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1 - Les grandes lignées d’organismes vivants (hors bactéries)

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Pour commencer et replacer les Orchidées dans le monde du vivant, considérons d’abord comment se situent les très grands groupes d’êtres vivants les uns par rapport aux autres.

Evolution des plantes vertes

En simplifiant, les bactéries étant laissées à part, on sait que les organismes cellulaires ont très tôt divergé, en trois directions, l’une vers les protistes, la seconde a donné naissance aux animaux et champignons et la troisième aux végétaux.
Dans ce dernier ensemble les plantes vertes, dans lesquelles se trouvent évidemment les Orchidées, se sont séparées des algues rouges et brunes.


 

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2 - Echelle des temps géologiques

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La naissance des Orchidées est précédée d’une très longue histoire puisque on connaît des bactéries photosynthétiques depuis au moins 3,5 milliards d’années.

La séparation des lignées conduisant aux végétaux et aux animaux doit remonter à 1,2 milliard d’années (ère Précambrienne).
Les premières plantes terrestres sont sorties des flots il y a moins de 500 millions d’années en même temps qu’apparaissaient les premiers vertébrés (poissons). Il faudra attendre 150 millions plus tard (Dévonien) pour voir les premiers arbres.

Evolution des plantes vertes

On date la naissance des plantes à fleur au plus tôt à la fin du Trias vers moins 220 millions , avant les dinosaures, mais elles n’ont connu leur plein épanouissement qu’au Crétacé, il y a une centaine de millions d’années, les Orchidées apparaissant probablement vers - 80 millions pour se diversifier pendant l’ère Tertiaire.

Enfin, pour conclure, est apparue une espèce nouvelle, qui joue aujourd’hui un rôle important dans la diversification des Orchidées, l’Orchidophile, mais cela ne date que d’à peine 300 ans.


 

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3 - Silurien 425 MM

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Avant d’en arriver à nos plantes préférées, retraçons les grandes étapes de l’évolution végétale qui y ont mené. C’est une très longue histoire de plus de 1,2 milliard d’années (ère Précambrienne).
Une première grande étape est l’installation sur le milieu terrestre, sans doute dans des zones encore très humides, marécageuses.
Cooksonia est l’une des premières plantes terrestres connues qui présente un port dressé.

Cooksonia
Cooksonia : d’après P. Gerienne, Les plantes anciennes in Aux origines des plantes sous la direction de F. Hallé (Fayard)

Elle est constituée de simples axes dichotomes, nus, terminés par des sporanges globuleux. Ses fossiles datent du Silurien (– 425 millions).
Une adaptation importante au milieu terrestre a été la formation de tissus conducteurs (plante vasculaire) qui permet d’amener l’eau dans toutes les parties de la plante. Aglaophyton en est un exemple.

Aglaophyton
Devonien 400 millions - Aglaophyton parmi les premières plantes terrestres
Source photo : University of Aberdeen - Aglaophyton - http://www.abdn.ac.uk/rhynie/aglao.htm

Un point important à noter est l’association de cette plante avec des champignons inclus dans les cellules, cela rappelle exactement les endomycorhizes de certaines des plantes actuelles.

 

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4 - Rhynie

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Une autre étape très précoce est l’augmentation de la surface permettant l’assimilation chlorophyllienne. Les tiges d’Asteroxylon, qui atteignait au maximum 40 cm de haut, étaient couvertes par des écailles qui annoncent la feuille.

Asteroxylon
Rhynie 400 millions - Asteroxylon
Source photo : University of Aberdeen - Aglaophyton - http://www.abdn.ac.uk/rhynie/aglao.htm

C’est le tout début de la différenciation de l’appareil végétatif entre une charpente porteuse, conductrice de la sève et un système assimilateur. Asteroxylon ressemble beaucoup à nos Lycopodes actuels. Il a été découvert dans le célèbre gisement Silurien de Rhynie en Ecosse, où les empreintes fossiles sont d’une très grande finesse.

 

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5 - Carbonifère

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C’est à l’époque suivante, au Carbonifère, que le développement des tissus ligneux permet aux plantes de prendre de grandes dimensions. Se développent alors des forêts de prêles et de fougères géantes qui peuvent prendre des dimensions comparables à celles de nos arbres actuels. Elles sont à l’origine d’importants dépôts de houille. Ainsi les gisements de fossiles végétaux de cette époque abondent.

Calamites
Calamites : des prêles arborescentes

Les Calamites ressemblent à nos Prêles, qui en sont les lointaines descendantes, mais avec des dimensions bien réduites.

 

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6 - Vers la graine

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On disait du Carbonifère qu’il était l’âge des fougères arborescentes. En réalité la plupart de ces fougères n’en étaient pas. Au lieu de produire de minuscules spores, elles portaient à l’extrémité de leurs frondes de gros ovules, annonçant déjà la graine. D’où leur nom de Ptéridospermes, fougères à graines.

Ptéridosperme
Carbonifère 350 millions - Ptéridospermes, les fougères à graines
Source photo : WDICT - http://wdict.net/fr/gallery/pteridospermatophyta/
 
 
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