Introduction à l'histoire et origine des plantes actuelles

A l'origine de la vie sur terre  🌅

Tout commence il y a 15 milliards d'années avec l'apparition du cosmos (du grec Kosmos = "ordre du ciel"), il n'est autre que le phénomène de mise en ordre des forces existantes grandement désordonnées à cette époque (lumières, chaleurs, immensités froides, densité... et tout cela en excès).

Durant les prochains milliards d'années, la force nucléaire omniprésente accumulera les particules élémentaires* (*quarks -> neutrons/protons -> atomes -> molécules...)

Il y a 5 milliards d'années  🪨

La Terre n'existe pas encore. 

A la périphérie de notre galaxie, la voie lactée (vaste de nuage de gaz et de poussières toujours entrain de s'accumuler) ; à l'origine de ce nuage, l'explosion d'une supernova*(*C'est l'ensemble des phénomènes qui résulte de l'implosion d'une étoile en fin de vie).

Il y a 4,6 milliards d'années, avènement de notre système solaire

La terre comme nous la connaissons commence à prendre vie, et cela s'effectue presque en même temps que la création du système solaire. 

A ce moment là il y a condensation de nuages de gaz et de poussières (nuage moléculaire) qui vont former des amas de matières appelées planétoïdes* (*corps célestes possédant certaines caractéristiques d'une planète, mais de plus petite taille que celles de nos planètes actuelles), qui vont continuer à s'agglomérer pour former les jeunes planètes de notre système solaire. 

Durant son agglomération et sous l'effet des forces gravitationnelles, la vitesse de rotation du nuage moléculaire va s'accélérer, (comme de l'eau qui tourne dans un entonnoir jusqu'à arriver au centre à toute allure, formant un vortex puissant) à cette vitesse l'énergie qui s'en dégage réchauffe le centre du nuage, se qui crée ensuite notre soleil actuel.

La lune

 Elle serait issue des restes d'une collision entre la terre et un planétoïde de la taille de mars, qui aurait eu lieu 100 000 millions d'années après la création de notre système solaire. Ces débris ensuite se seraient agglomérés pour donner naissance à la lune, qui depuis gravite autour de notre planète, et joue un rôle primordial sur le vivant.

Les premiers pas de notre planète 👶

Suite à cela des évènements énergétiques, chimiques et physiques de forte intensité en tout genre vont avoir lieu sur notre jeune planète terre en combustion. 

Durant cette période la chaleur est très très élevée, l'atmosphère est composé de vapeur d'eau, de méthane, d'ammoniac, d'oxyde de carbone... 

Durant cette période appelée "période d'apparition de la soupe primitive ou bouillon prébiotique" il y aura aussi de nombreux phénomènes tels que des pressions atmosphérique importantes, des températures très hautes, des rayonnements ultra-violets de forte intensité, de fortes intensités électriques... 

Tout cela mis bout à bout rend la vie sur la surface de la terre quasiment impossible...

C'est donc une période durant laquelle les dynamiques énergétiques sont extrêmes et où l'équilibre global se cherche

Le temps passe  ⏳

Et puis sur des millions voir des milliards d'années, la température va diminuer progressivement, certains des phénomènes énergétiques vont perdre en intensité, ainsi l'eau contenu sous forme de gaz (car évaporée sous l'effet de la chaleur intense en continue), va pouvoir se condenser et précipiter sur la surface terrestre. 

De part la forme de la surface terrestre, l'eau va finir par s'accumuler à certains endroits pour créer des lieux aquatiques, dont un immense réservoir d'eau, qui sera notre océan.

Soupe primitive, un lieu ou se retrouvent différentes molécules, tels que 🌀

• Les glucides (ils sont le carburant de nos cellules ; il existe des glucides simples (glucose, fructose, galactose) et des glucides complexes (maltose, saccharose, lactose))

• Les acides gras qui assemblés forment les lipides (ils permettent le stockage de l'énergie, un rôle structurel indispensable et le bon fonctionnement de nombreux organes et fonctions de notre corps)

• Les acides-aminés qui assemblés donnent les protéines (constituants fondamentaux dans la structure, le métabolisme et la physiologie des cellules de tout être vivant)

• Ainsi que de l'ADN et de l'ARN (acide désoxyribonucléique = qui stocke l'information génétique et acide ribonucléique = qui est porteur de l'information génétique)

Ces apparitions et assemblages ont pu se faire sous la surface de l'eau à des profondeurs importantes, car les rayonnements solaire, et autres phénomènes violents ont encore lieu sur la surface terrestre. 

En réalité il y a eu durant de longue périodes, des assemblages, dé-assemblages, (se créant au moment ou les particules présentes se croisent) qui ont permis de créer l'ensemble des molécules se trouvant aujourd'hui à l'intérieur et autour de nous.

D'où le nom de "bouillon prébiotique", car il n'y pas encore d'être vivants à proprement dit, c'est plutôt des molécules qui circulent et interagissent.

L'avènement de la cellule  🥳

Les millions d'années qui suivent vont être témoins de la naissance des cellules. 

Comprenons

• nos atomes ou molécules en déplacement dans notre soupe primitive (océans actuels), vont être amenés à se croiser et se recroiser dans un milieu restreint, pour finir par s'assembler de manière plus importante et ainsi créer la structure d'une cellule, élément d'un nouveau départ !

Cette cellule apparue il y a environ 3,8milliards d'années n'est autre que notre ancêtre commun à tous et toutes, elle a été appelée LUCA (Last Universal Common Ancestor) ! 🔬

(Certains disent que ce LUCA, serait finalement un virus, car il n'aurait pas possédé de brin d'ADN... Mais cela est une autre histoire, continuons)

Suite à cela, l'assemblage des glucides, lipides, protides et ADN, ARN, à l'intérieur de notre cellule va lui permettre de se multiplier par mitose* (*système de division cellulaire).

Vers 3,7 milliards d'années, apparition des premières formes de cellules

• Archeobactéries et bactéries (organismes cellulaire très simplifiés et diverses) ils seront appelés procaryotes (pro = avant et caryote = noyau) donc des cellules ne possédant pas de noyau, et dont l'ADN nage librement à l’intérieur de la membrane cellulaire, dans le cytoplasme.

Ces bactéries procaryotes, vont être découverts dans de nombreux lieux et dans diverses conditions. 

Par exemple 

Certaines ont été découvertes dans les Monts hydrothermaux, à plus de 100m de profondeur, celles-ci étant capable de produire leur énergie sans nécessiter la lumière du soleil, mais en utilisant plutôt les éléments chimiques qui les entourent tel que le souffre ici, on les appelles des bactéries chimiotrophes (du grec ancien chimio = chimie et trophè = se nourrir).

On trouve d'autres archéobactéries, dans des milieux tout aussi extrêmes tel que les lacs volcaniques, les geysers, mais aussi dans des milieux plus doux tels que les lieux marécageux, les eaux usées, le sol et notre micro-biote intestinal !

Et les plantes dans tout ça alors ?!  🌱

Certains de ces procaryotes trouve leur énergie dans des éléments tels que le souffre, là où d'autres vont la trouver dans les glucides

Et c'est là où ça devient encore plus intéressant !

Ces bactéries pour fonctionner, utilisent l'énergie contenue dans le glucide, en le faisant fermenter. 

De ce fait, dans un premiers temps, ayant beaucoup utilisé les glucides, elles se multiplièrent, jusqu'à être suffisamment nombreuses pour avoir finalement écoulé toutes les sources se trouvant dans leur milieu... 

Se faisant, la population de ces bactéries périclita grandement...

Jusqu'à qu'elles finissent par trouver une autre source d'énergie pour continuer à se ravitailler en glucides et donc de vivre... (on croirait entendre parler de nos civilisations là...) !

Et c'est là qu'apparait la photosynthèse ☀️

Ce prodigieux phénomène, permettant à l'être vivant qui l'utilise, de produire des glucides en utilisant l'hydrogène contenu dans l'eau, des sels minéraux, le carbone contenu dans l'atmosphère et la lumière solaire (photons), finissant par se débarrasser du dioxygène et d'autres éléments issu de ces phénomènes et que les plantes n'utilisent pas.

Pour arriver à nos cyanobactéries*(*Bactérie photosynthétique, appelées bactérie bleue/verte et qui utilisent l'hydrogène contenu dans l'eau pour effectuer la photosynthèse), il y a eu d'abord des tentatives avec des bactéries pourpres ; utilisant aussi du souffre et ne rejetant pas à proprement dire de l'oxygène. Ces bactéries pourpres se retrouvent encore aujourd'hui dans certaines zones saumâtres tels que les marais salant, d'ailleurs elles donnent leur couleur pourpre à l'eau dans laquelle elles vivent !

Dans notre famille des cyanobactéries, on rencontre la spiruline (mais il y en a aussi d'autres qui produisent des toxines appelées cyanotoxines... )

Les cyanobactéries apparaissent il y a 2,5 / 2,6 milliards d'années, leur développement rapide a permis d'enrichir progressivement (quelques millions d'années) en dioxygène (O2, gaz permettant la vie d'aujourd'hui), tous les milieux dans lesquels elles vivent. 

La grande oxydation  🥴

Ce phénomène apparait vers 2,45 milliards d'années et crée un véritable chamboulement dans les écosystèmes de l'époque ; car de nombreuses autres êtres vivant grâce au C02, ne  pourront pas s'adapter à ce changement de concentration de gaz atmosphérique... 

A ce moment apparait la "respiration*" (*elle permet d'utiliser la molécule d'oxygène, pour découper, plus précisément rompre la molécule de sucre et en récupérer l'énergie)

Photosynthèse et respiration sont complémentaires

Pour y voir plus clair 💡

La photosynthèse, permet de venir stocker de l'énergie dans un molécule de sucre contenue dans l'être en question ; pour venir récupérer l'énergie de cette molécule ainsi crée, la respiration va utiliser l'oxygène de l'atmosphère, pour oxyder et découper la molécule libérant ainsi l'énergie contenue !

Heureusement pour nous, les plantes produisent bien plus d'oxygène, qu'elles n'en utilisent 

A cette époque (grande oxydation) l'oxygène représente 2% de la composition totale de l'atmosphère, aujourd'hui il représente 21%...

L'oxygène produit par les cyanobactéries sature les océans, et fini donc par s'échapper dans l'atmosphère.

Entre temps, l'apport d'oxygène dans l’atmosphère, a permis de créer la couche d'ozone* (*Elle se trouve entre 20 et 50 kms d'altitude, elle absorbe une grosse partie des UV-B rayons ultra-violets dommageables, elle est composée de tri-oxygène), qui a participé grandement au refroidissement de la température de l'ensemble de la planète !

Comprenons maintenant le passage des Procaryotes (cellules sans noyau), aux Eucaryotes (du grec eu = de même et de caryotes = noyau) cellules ayant un noyau, dans lequel est contenu leur matériel génétique (ADN, ARN).

La théorie endosymbiotique  🤔

Il est expliqué, qu'à un moment de l'évolution, est apparu une grosse cellule qui a trouvé la capacité d'isoler son matériel génétique dans un unique "noyau" (un peu comme un plus petite cellule dans la cellule). 

Cette cellule à un moment, se met à phagocyter (ingérer et digérer) une bactérie pourpre (comme celle que nous avons vu précédemment), mais au lieu de la digérer, elle va la conserver. 

La symbiose des deux cellules va permettre à l'ensemble respiration, protection et nutrition (aujourd'hui on appel cette bactérie pourpre en endosymbiose = une mitochondrie)

Puis vient l'ingestion d'une cyanobactérie (aujourd'hui elles sont appelées = chloroplastes), donnant naissance à une nouvelle symbiose, permettant la photosynthèse ! (seulement pour l'ancêtre commun des êtres vivants autotrophes)

Ainsi la cellule eucaryote, qui n'est autre que l'ancêtre du monde végétal et animal est crée !

Suivra de nombreuses symbioses permettant petit à petit la naissance d'une grande diversité d'être vivant de toutes formes et adaptés à tous milieux !

Parlons maintenant de l'apparition des plantes terrestres  🏞️

Les années passent suite à l'apparition des eucaryotes (époque du Cambrien de -542 à -488millions d'années), l'atmosphère ayant bien changée, les conditions de vie hors de l'eau sont de plus en plus viables. 

Entre temps, les eucaryotes par le biais des symbioses (assemblage des cellules entre elles avec des bactéries, donnant naissance à des êtres plus grands), se sont diversifiés en de nombreux êtres macroscopiques, vivant dans les océans.

Vers -485 à -455 millions d'années

Une multitude d'espèces de toute sortes habitent les zones aquatiques, mais voilà, comment faire pour sortir de l'eau et vivre sur la surface terrestre quand on sait que la gravité terrestre*(*force d'attraction s'exerçant vers le noyau terrestre) y est présente...

La colonisation des milieux terrestres par les plantes

Les plus anciennes traces de plantes terrestres découvertes à aujourd'hui, datent d’il y a 475 millions d’années  🍃

Il s’agit de spores fossilisées, trouvées à Oman ainsi qu'en Argentine.  Les recherches sur les parois de ces spores indiquent une relation étroite avec les Hépatiques, un groupe de plantes se rapprochant et ressemblant aux groupe des mousses végétales. 

A ce stade là, les moyens de reproduction passent par l'intermédiaire des spores, que les plantes vont relâcher dans les airs, tels que nos fougères actuelles.

Nous terminerons sur ce superbe graphique, afin que vous puissiez voir tous les autres sujets dont nous pourrions parler, tellement il c'est passé d'évènements durant ces nombreuses années...

De nombreuses tentatives d'adaptations auront lieu durant ces longues périodes de plusieurs millions d'années. On pense bien-sûr aux Bryophytes (mousses, hépatiques...), qui vont créer des systèmes capillaires (qui absorbent l'eau de manière mécanique, à son contact) ou des thalles (sorte de partie végétale indifférenciée qui n'est ni une tige, ni une feuilles...), leur permettant un accès aux milieux terrestres, sans grandes capacités d'adaptations ou de colonisation des milieux.

La vascularisation végétale*(*système contenant des vaisseaux permettant la circulation de l'eau et d'autres éléments au sein de la plante)

Nous sommes aux alentours de -435millions d'années

Cette capacité à emporter son milieu de vie aquatique avec soi, et donc devenir autonome sur de nouveaux territoires ; amène de nombreuses plantes aquatiques à tenter de tenir debout malgré la gravité terrestre et les conditions climatiques pas encore totalement viables. 

Avec ce système de circulation d'eau dans des tuyaux appelés vaisseaux, les plantes vont pouvoir utiliser la tension et la pression ainsi contenues, pour se tenir debout. 

Bien que cela puisse être une grande avancée dans l'histoire de la vie terrestre, ça ne fait pas tout pour une installation durable...

La formation des sols  🌍

Avant la sortie des plantes hors de l’eau, il n’y avait pas de  terre fertile, seulement du minéral sous formes de roches nues et de grains plus ou moins fins (sable, limon…) résultant de leur fragmentation mécaniques et chimiques au fil des années.

Les premières plantes qui émergeaient, finissaient par mourir et se décomposer ; litières et humus firent leur apparition, créant de nouveaux milieux propices au développement d’autres végétaux, de  champignons et d’animaux.

Le sol devenant petit à petit chargés en ressources organiques, la vie microbienne peux donc s'y installer elle aussi et ainsi participer à la transformation des milieux. 

On sait aujourd'hui, à quel point le rôle des symbioses dans l'évolution et l'épanouissement de la vie jusqu'à nos jours, a été vital ! Sans cela aucunes adaptations suffisantes auraient permis la survie et la diversification de la vie sur terre.

Alliance vitale champignons - végétaux

Encore une fois ici, les symbioses entre les champignons et les végétaux, vont permettre aux plantes de pouvoir enfin s'installer durablement sur le milieu terrestre et ainsi participer fortement à leur épanouissement !

Et oui, les champignons déjà installé dans les couches du sol, ont fait équipe avec les végétaux en se reliant pour les uns par "les racines" et les autres par "le mycélium"*(*partie végétative souterraine ramifiée des champignons, permettant la circulation, la croissance ainsi que la création des carpophores*(*partie aérienne visible des champignons...)),  créant ainsi les "liaisons mycorhiziennes"*(*symbiose entre un champignon et un plante, qui permet aux deux organismes de s'échanger des nutriments...)

Oui ça fait beaucoup de nouveaux termes, mais c'est un moment tellement important, qu'il serait improductif de ne faire que le survoler !

Les plantes vont ainsi pouvoir faire face plus facilement à de nombreux aléas (le manque d'eau, les trop petites racines qu'elles possèdent à ce stade, les pathogènes, le manque de nutriments...)

Un proverbe Africain connu relate bien ce phénomène

 "Seul on va plus vite, et ensemble on va plus loin"  💪

Voici une preuve de l'efficacité associée à l'intelligence collective, merci chers ancêtres !

Les grandes diversifications 

Les plantes et animaux, vont évoluer au faire et à mesure des interactions, des contraintes et des besoins que leur milieu va leur présenter.

Graphique de  "La gazette des plantes"

Comme on peux le voir sur le graphique, il y aura de nombreuses évolution dans le monde végétal, on y verra de nouvelles structures (lianes, cactus, bulbes, arbres...), mais aussi de nouveaux modes de reproduction passant par les spores, allant ensuite vers les graines nues exposées au monde extérieur (gymnospermes = du grec gymnos = nu et sperma = graine, comme les conifères qui en sont les représentants principaux) et enfin les plantes à fleurs (angiospermes = du grec aggeîon = vase, réceptacle et sperma = graine, donc qui contiennent les graines dans un réceptacle)

Conclusion

Dans la vie rien n'est vraiment fixé, tout est en constante évolution et adaptation comme on peux le voir dans cet article.

Ce sujet est tellement vaste et complexe, qu'il est quasiment impossible de pouvoir tout relater. Je me suis donc focalisé sur le monde des plantes ainsi que les axes principaux de l'évolution de la vie jusqu'à nos jours.

Ceci dit, si vous êtes curieux d'en savoir plus, il y a de nombreuses sources de toutes sortes et de nombreux passionnés qui seront ravis je pense de partager avec vous sur le sujet !

Végétalement vôtre !