Les mousses ont été parmi les premiers êtres vivants à apparaître sur les continents dénudés il y a 500 millions d’années. Pour y parvenir, elles ont évolué afin de survivre dans des environnements extrêmes. Les scientifiques ont simulé dans des modèles informatiques qu’elles devraient même être capables de survivre quelques jours dans l’espace ou sur Mars.
Ils ont poussé l’expérience plus loin, dans des conditions réelles, en accrochant une mousse, Physcomitrium patens, à l’extérieur de la station spatiale internationale pendant neuf mois. Elle a été exposée au vide, au froid glacial et aux rayons UV, et une fois de retour à l’intérieur, ses spores ont non seulement survécu, mais ont conservé leur capacité à se reproduire !
Les bryophytes
Au cours de l’évolution, les organismes sont passés d’un environnement aquatique à un environnement terrestre. Les environnements terrestres sont plus hostiles que les environnements aquatiques en raison de facteurs tels que l’assèchement, le rayonnement ultraviolet (UV) et la variabilité des températures. Les bryophytes (un groupe qui comprend les mousses) ont été les premiers organismes à s’adapter à ces conditions terrestres, ce qui en fait l’une des espèces les plus résistantes aux changements environnementaux, et leur a permis de survivre jusqu’à aujourd’hui. Il y a environ 500 millions d’années, les bryophytes ont colonisé le sol et ont formé la base de l’écosystème terrestre. Depuis lors, les bryophytes ont survécu malgré les profonds changements environnementaux sur Terre, tels que les extinctions de masse.
Résistance de la mousse
Un autre exemple de l’incroyable résistance de la mousse a été découvert lors d’une expédition en Antarctique en 2003. Les chercheurs ont prélevé un échantillon de mousse Chorisodontium aciphyllum à une profondeur de 110 cm, qui était encore vivant. Il a été daté au carbone 14 entre 1533 et 1697, ce qui représente un record absolu de durée de conservation observé dans le règne végétal. Cependant, les chercheurs pensent que, compte tenu de la bonne conservation de sa structure, il pourrait rester viable pendant des périodes encore plus longues.
Symbiose
Vous avez probablement déjà fait l’expérience suivante : lorsque vous réhumidifiez de la mousse qui s’est desséchée, elle reprend vie comme si de rien n’était. Cela s’explique par le fait que, contrairement aux plantes vasculaires, la majeure partie de l’eau contenue dans la mousse est « externe », c’est-à-dire qu’elle s’écoule à la surface. Comme la mousse n’a pas de racines, elle absorbe l’eau par contact direct. Elle est donc moins sensible à la dessiccation (dessèchement) et au gel. Elle absorbe principalement les nutriments apportés par les invertébrés et l’eau de pluie. Mais ce n’est pas tout. Et c’est là que réside tout l’intérêt. Les plantes vasculaires vivent en symbiose avec des champignons qui se développent dans leurs racines. Les champignons apportent des micronutriments à la plante en échange du glucose produit par celle-ci. Cette symbiose est appelée mycorhize. De cette manière, la plante a accès à des nutriments qu’elle ne pourrait pas atteindre autrement.
Même en l’absence de racines, les mousses bénéficient d’une symbiose similaire avec les champignons. Il reste encore beaucoup à découvrir dans ce domaine, mais d’après les quelques études réalisées jusqu’à présent, nous comprenons que cela peut être important.
Symbiose tripartite
Par exemple, dans la forêt boréale, les mousses peuvent vivre sur un sol gelé toute l’année. Les champignons les aident à obtenir des nutriments. Le cas le plus intéressant se trouve probablement dans l’écosystème boréal associant des pins tordus à des mousses de type hypnacées.
Le mycélium des champignons colonise à la fois les racines des arbres et les mousses. Une mousse libère du phosphore et de l’azote, et lorsqu’elle sèche, ces éléments peuvent être présents en quantités importantes. Ces nutriments, essentiels à la croissance des plantes, sont censés être emportés par l’eau de pluie. Mais les chercheurs ont observé que le phosphore et le carbone précédemment incorporés dans les tiges de mousse sont absorbés par le mycélium mycorhizien et transférés sur plusieurs centimètres vers les racines colonisées des pins, puis vers leurs troncs.
S’agit-il d’un geste altruiste de la part du mycélium pour éviter le gaspillage de nutriments ? Non. Lorsque la mousse meurt, elle libère du glucose, du fructose et du saccharose en quantités suffisantes pour permettre aux champignons de se développer.
C’est un merveilleux exemple de symbiose impliquant trois êtres différents (nous connaissons généralement les relations entre deux). Cela montre également comment la coopération prévaut dans la nature lorsque les ressources sont rares, comme c’est le cas dans les latitudes boréales.
Je vous ferai découvrir de nombreuses histoires sur les êtres vivants lorsque vous participerez à une marche du temps profond.
Sources:
Maeng, Chang-hyun et al. , Extreme environmental tolerance and space survivability of the moss, Physcomitrium patens iScience, Volume 0, Issue 0, 113827,
Esme Roads, Royce E. Longton, Peter Convey, Millennial timescale regeneration in a moss from Antarctica, Current Biology, Volume 24, Issue 6, 2014, Pages R222-R223, ISSN 0960-9822, https://doi.org/10.1016/j.cub.2014.01.053.
J. Carleton and D. J. Read. 1991. Ectomycorrhizas and nutrient transfer in conifer – feather moss ecosystems. Canadian Journal of Botany. 69(4): 778-785. https://doi.org/10.1139/b91-101