Découverte des premiers pollens d'orchidées fossiles

Découverte des premiers pollens d'orchidées fossiles

Article paru dans le Figaro le 30/08/2007
Ecrit par Marc Mennessier

L’abeille piégée dans l’ambre appartient à l’espèce Proplebeia dominicana, caractérisée par l’absence de dard.


Le pollen trouvé sur le dos d'une abeille emprisonnée dans de l'ambre a permis de revisiter l'évolution des orchidées, plantes à fleurs les plus représentées sur Terre avec près de 20 000 espèces.

La relation étroite qui lie ces étonnantes plantes à fleurs à leurs insectes pollinisateurs dure depuis au moins quinze à vingt millions d'années.
Il y a quinze et peut-être vingt millions d'années, les abeilles butinaient déjà les fleurs d'orchidées ! Une équipe de chercheurs américains, brésiliens et hollandais publie, en effet, dans la revue Nature, de saisissantes photos d'une abeille fossilisée dans de l'ambre, portant sur son dos un amas de pollen prélevé sur une espèce d'orchidée jusqu'alors inconnue des botanistes, Meliorchis caribea.

Meliorchis caribea

La découverte de ce spécimen exceptionnel, dans une mine située à l'est de la ville de Santiago, en République dominicaine, dans des gisements de lignite datant du Miocène, est intéressante à double titre. Tout d'abord, et bien qu'il s'agisse de la famille de plantes à fleurs la plus représentée sur Terre, avec plus de 20 000 espèces recensées, c'est la première fois que des paléontologues réussissent à mettre la main sur un fossile d'orchidée dont l'identité est attestée sans ambiguïté. D'autres fossiles présumés ont bien été exhumés par le passé, mais tous étaient plus ou moins sujets à caution. Ensuite, l'observation d'une interaction aussi ancienne entre une plante et son pollinisateur est un fait sans précédent. Elle montre que la coévolution entre ces deux groupes d'organismes vivants, eux-mêmes très évolués, est un phénomène très ancien et encore énigmatique. « Ce qui me plaît dans ce travail, c'est de voir que cette nouvelle espèce d'orchidée a été identifiée à partir de l'étude morphologique de ses grains de pollen et de leur position sur l'abeille », souligne Marc Pignal, botaniste au Muséum national d'histoire naturelle, à Paris.
Les orchidées sont en effet les seules plantes dont les grains de pollen sont réunis en deux petits paquets, appelés pollinies, qui vont se coller sur le dos du premier insecte venu se gorger de nectar. Ce dernier, en allant visiter une autre fleur, sera délesté d'une partie de son chargement, permettant ainsi la fécondation. Les modalités de l'échange varient bien sûr d'une orchidée à l'autre, chaque fleur étant visitée par un type d'insecte bien particulier. Dans le cas présent, l'abeille piégée dans l'ambre fossile est une ouvrière d'une espèce éteinte, Proplebeia dominicana, qui avait la particularité de ne pas posséder de dard.
Un boom spectaculaire
L'équipe dirigée par Santiago Ramirez, de l'université Harvard (États-Unis), a montré que les grains de pollen retrouvés sur le spécimen avaient des caractéristiques (taille, forme, ornementation) semblables à celles d'une sous-tribu d'orchidées, les goodyerinae, dont M. caribea faisait donc partie.
Mais la position des pollinies sur le dos de l'abeille fossilisée est atypique. « Chez les goodyerinae actuelles, les pollinies adhèrent aux mandibules de l'insecte », note les auteurs qui en concluent que la fleur de M. caribea était probablement « en forme de gosier » de façon à permettre à « la partie antérieure du corps de l'abeille de pénétrer entièrement à l'intérieur de la fleur. »
La datation précise de leur nouvelle orchidée a également permis aux auteurs de revisiter l'histoire évolutive de cette illustre famille de plantes, insuffisamment connue du fait de l'absence de fossiles.
D'après leurs calculs, le « plus récent ancêtre commun » des orchidées actuelles vivait au Crétacé supérieur entre -84 et -76 millions d'années. En outre, la famille des orchidées aurait connu un boom spectaculaire, avec l'apparition d'un grand nombre de nouvelles lignées peu de temps après l'extinction de masse survenue à la limite du Crétacé-Tertiaire, il y a 65 millions d'années au cours de laquelle les dinosaures et un très grand nombre d'espèces vivantes ont été définitivement rayés de la carte. Autant de résultats qui plaident pour une origine ancienne des orchidées, mais qui demandent à être confirmés par la découverte... de nouveaux fossiles.

Grâce à cet échantillon de Meliorchis caribea et à la méthode de l’horloge moléculaire, basée sur des analyses ADN, Santiago Ramírez et ses collègues ont reconstitué les grandes branches de l’arbre généalogique des orchidées.

Merci Laurence, excellent article, intéressant et très bien écrit.

Petite question:

Comment à t'on fait pour avoir une photo d'une inflorescence de Meliorchis caribea, celle-ci venant d'être décrite dans le Miocène à partir de ses pollinies?

On a enfin trouvé la machine à remonter dans le temps?

PS encore actuellement, il y a beaucoup plus d'espèces d'abeilles sans dard qu'avec.

Gwynia

Bonsoir,

Une fossilisation de la plante elle-même est impossible (?) vu que les orchidées vivent dans des régions tropicales. Donc humidité et chaleur doivent empêcher ce processus??
Ce serait la position du pollinarium sur l'abeille fossile qui renseignerait sur la forme de la fleur. Espèce qui a été appelée Meliorchis caribea.

Donc l'arbre de cette famille a été construite en se basant sur les séquences d'ADN.
Et cette photo est au sommet de l'arbre... donc évidemment actuelle...
Tu en penses quoi?

Qui tente Orchidea Park???? Moins de risque qu'avec les dino...

On a l'ADN, il suffit de refaire la plante!

Laure, j'en pense que la photo de l'orchidée que tu illustres ne peut être Meliorchis caribea puisque c'est le nom d'une espèce du Miocène et que cette dernière n'est connue que par ses pollinies.

Les orchidées sont loin d'être toutes tropicales puisque j'en ai vu dans le nord de la Scandinavie, que nous avons une bonne trentaine d'espèces en Belgique, que la Suisse est un paradis pour les orchidées alpines,...et qu'elles ont colonisés presque tous les biotopes terrestres.

Gwynia

Il est bien évident que les régions tropicales ne sont pas les seules à abriter des orchidées, loin de là. On les trouve, sauf erreur, sur tous les continents et dans toutes les zones climatiques, à l’exception de l’Arctique et de l’Antarctique et dans les zones de désert absolu.
On en a même dans notre pré, à l'état naturel.
Mes qqes lignes étaient un peu réductrices: je parlais (je pensais!) aux orchidées tropicales concernant leur infime chance d'être fossilisée, vu leur mode de vie (humidité, pourriture rapide etc).

Oui, tu as raison pour l'illustration de Meliorchis caribea! Je creuse la chose.

Je trouvais cet article intéressant car jusqu'à ces dernières années, les orchidées étaient considérées comme une famille très jeune, apparaissant "brusquement" en Asie, probablement en Malaisie, avec leurs caractères propres, il y a seulement 2 millions d'années.
Puis une découverte dans des calcaires lacustres en Allemagne avait montré que leur ancienneté était d'au moins 15 millions d'années; ce qui était d'ailleurs supposé car elles n'auraient pas pu se répandre dans le monde entier ni s'adapter à une telle diversité d'habitats comme elles l'ont fait en 2 millions d'années.
Et maintenant, leur datation recule encore.

Je pense que dans ce cas, la photo n'est qu'un truc de journaliste pour renforcer l'article.

Ne disposant pas de "l'original" et pour cause, il a utilisé simplement la photo d'un Genre qui se rapproche peut-être de notre fossile afin d'habiller son article.

C'est en somme assez banal comme astuce. Il n'en demeure pas moins que l'article est très intéressant et bien écrit.

Je ne remet pas du tout en cause l'intéret de l'article mais j'en ai lu plusieurs traitant de cette découverte et il n'y a que dans celui ci qu'il y avait une photo de l'inflorescence portant le nom de l'orchidée Miocène.
D'où mon incompréhension.

L'article est toujours disponible en ligne sur le site du Figaro :http://www.lefigaro.fr/sciences/20070830.FIG000000059_decouverte_des_premiers_pollens_d_orchidee_fossiles.html et il n'y a pas la photo de l'inflorescence.

Gwynia

Fort intéressant ! il est peut-être possible d'envisager outre le séquençage de l'ADN concervé, une transplantation du matériel génétique dans une autre espèce du groupe...

Par croisement successif, y a peut-être moyen de former un hybride proche de ce qu'était cette vieille orchidée... bon après, c'est allé contre le temps !