Les pommes de terre et tomates sont des « amants depuis 9 millions d’années », une étude bouleverse l’histoire naturelle et divise les scientifiques

La découverte des véritables origines de la pomme de terre a longtemps intrigué les scientifiques. Ce tubercule, omniprésent dans les cuisines du monde entier, cache une histoire fascinante. Une équipe internationale de chercheurs a récemment percé ce mystère. Grâce à une analyse approfondie de données génétiques, ils ont révélé que la pomme de terre moderne est le fruit d’un événement de croisement naturel survenu il y a environ 9 millions d’années. Cet événement a eu lieu entre des plants de tomates et une espèce sud-américaine similaire à la pomme de terre, appelée Etuberosum. Cette découverte éclaire d’un jour nouveau l’évolution des caractéristiques des plantes.

Une hybridation ancienne révélée

Les recherches ont montré que la pomme de terre moderne a émergé grâce à un croisement ancien entre des tomates et des plantes ressemblant à des pommes de terre. Cet événement a provoqué la formation de tubercules, structures souterraines qui stockent les nutriments. Bien que les plantes modernes de pommes de terre ressemblent beaucoup aux plantes d’Etuberosum, ces dernières ne possèdent pas de tubercules, un fait qui a longtemps intrigué les scientifiques. L’analyse d’un vaste ensemble de données génétiques, comprenant 450 génomes de variétés cultivées et 56 d’espèces sauvages, a permis de résoudre ce mystère.

Selon Zhiyang Zhang, auteur principal de l’étude, cette base de données représente la collection la plus complète de données génomiques de pommes de terre sauvages jamais analysée. Les résultats montrent que chaque espèce de pomme de terre possède un mélange équilibré de matériel génétique provenant à la fois d’Etuberosum et de plants de tomates, confirmant ainsi une hybridation ancienne.

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Les gènes formateurs de tubercules

Bien que les Etuberosum et les tomates soient des espèces distinctes, elles partagent un ancêtre commun datant d’environ 14 millions d’années. Malgré une divergence survenue il y a environ 5 millions d’années, elles ont pu se croiser, donnant naissance aux premières plantes de pommes de terre avec tubercules il y a environ 9 millions d’années. L’analyse a identifié les gènes responsables de la formation des tubercules.

Le gène SP6A, qui fonctionne comme un « interrupteur principal » commandant la formation des tubercules, provient du parent tomate. En parallèle, le gène IT1, qui régule la croissance des tiges souterraines se transformant en tubercules, provient d’Etuberosum. Sans ces composants génétiques, les hybrides ne pouvaient pas produire de tubercules. Cette évolution coïncide avec l’élévation rapide et dramatique des Andes, créant de nouveaux environnements écologiques propices au développement des tubercules.

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L’avantage évolutif des tubercules

Les tubercules ont offert un avantage reproductif significatif aux plantes de pommes de terre, leur permettant de se multiplier sans dépendre des graines ou de la pollinisation. De nouvelles plantes peuvent facilement germer à partir de bourgeons sur le tubercule. Selon Sanwen Huang, cette capacité a permis aux pommes de terre de prospérer dans des environnements variés et de contribuer à la diversité riche que nous observons aujourd’hui. Cette caractéristique a facilité la propagation rapide des pommes de terre à travers l’Amérique centrale et du Sud.

Le développement des tubercules a offert aux pommes de terre une « superpuissance » adaptative. Leur système de stockage souterrain a permis de s’adapter rapidement aux environnements changeants et de résister aux conditions climatiques difficiles. Cette capacité a favorisé une explosion de nouvelles espèces, enrichissant ainsi la biodiversité des pommes de terre.

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Implications et perspectives futures

La compréhension de l’origine et de l’évolution des pommes de terre a des implications importantes pour l’agriculture moderne et la sécurité alimentaire. En identifiant les gènes clés responsables de la formation des tubercules, les chercheurs espèrent développer de nouvelles variétés de pommes de terre plus résistantes aux maladies et aux changements climatiques. Ce type de recherche peut également éclairer d’autres études sur l’évolution des plantes et leur adaptation aux environnements changeants.

Alors que cette étude jette un éclairage nouveau sur le passé des pommes de terre, elle ouvre également la voie à de nouvelles questions. Comment ces découvertes peuvent-elles être appliquées pour améliorer la production alimentaire mondiale et répondre aux défis futurs de l’agriculture?