Les hépatiques dépendent de l’eau pour la fécondation, mais leurs spores se dispersent plus efficacement dans des conditions plus sèches. Une étude de Marchantia polymorpha suggère que ses structures reproductrices femelles ont évolué par une succession de changements répondant à ces exigences concurrentes.
Les travaux, publiés dans Nature Plants et dirigés par Xu Bo, de l’Institut de botanique de l’Académie chinoise des sciences, ont mis au jour un système jusque-là inconnu qui fait monter l’eau à l’encontre de la gravité. Des structures spécialisées à la surface de la tige et du réceptacle reproducteurs femelles agissent de concert pour acheminer l’eau jusqu’aux organes reproducteurs surélevés, favorisant ainsi la fécondation. Leur développement coordonné est régulé par MpLAS, un facteur de transcription de la famille GRAS.
L’équipe a également découvert qu’une autre protéine de la famille GRAS, MpGRAS10, contribue à la formation de la tige reproductrice. Elle favorise l’expression des gènes de biosynthèse des gibbérellines MpKAOL1 et MpKAOL2, contribuant au développement de structures surélevées susceptibles de faciliter la dispersion des spores.
Les analyses évolutives comparatives indiquent que la tige est apparue avant les structures spécialisées de surface impliquées dans l’acheminement de l’eau. Les résultats étayent une explication en plusieurs étapes : un changement précoce a favorisé la dispersion des spores, tandis que des adaptations ultérieures ont contribué à résoudre le défi qui en a résulté, à savoir acheminer l’eau nécessaire à la fécondation.
Les chercheurs indiquent que ces travaux montrent comment des exigences fonctionnelles opposées peuvent façonner l’évolution séquentielle de structures complexes. Ils suggèrent également que les découvertes sur le transport de l’eau pourraient éclairer la recherche sur les systèmes passifs de transport directionnel des liquides en ingénierie bio-inspirée.
L’étude, réalisée par Xiaotong Qi et ses collègues, est intitulée « Système de transport directionnel de l’eau résolvant les conflits entre fécondation et dispersion chez Marchantia » et a été publiée dans Nature Plants (2026).
Sources: Phys.org.