Quoi ? Une horloge chez
la tomate ? A la différence que celle-ci n’a pas d’aiguilles, il existe en
effet une horloge dans chaque cellule des plantes de tomate. Aussi surprenant
que cela puisse paraître, on en trouve une chez la plupart des êtres vivants, y
compris l’Homme ! On doit en fait parler d’une horloge moléculaire. Elle est
aussi connue sous le nom d’horloge circadienne et a souvent un rythme de 24
heures, circa diem signifiant en
latin « presque un jour ». Tout comme une horloge mécanique qui donne
l’heure de façon autonome, l’horloge circadienne est le gardien du temps qui permet
de synchroniser les rythmes internes, comme l’alternance veille/sommeil chez
l’Homme ou jour/nuit chez les plantes.
Chez les plantes, un autre
phénomène régulé par l’horloge est l’oscillation des feuilles. En effet, les
feuilles battent comme les ailes d’un oiseau ! Mais leur mouvement est tellement
lent que cela le rend impossible à voir à l’œil nu. Ce phénomène est très utile
pour les chercheurs car il est régulier et permet de savoir en combien de temps
l’horloge circadienne effectue un tour complet.
Des chercheurs ont comparé
l’oscillation des feuilles chez des variétés de tomate cultivée (Solanum lycopersicon) et de son ancêtre
sauvage (Solanum pimpinellifolium). Notons
que cet ancêtre est une plante produisant des fruits petits et peu charnus dont
la domestication a débuté en Amérique du Sud à l’époque pré-Colombienne, avant d’avoir
été propagée dans le reste du monde sous la forme que nous connaissons tous.
Alors que les feuilles de
l’ancêtre sauvage oscillent à un rythme de 24 heures en moyenne, celles des
variétés cultivées sont beaucoup plus lentes. Elles montent et descendent sur
une durée de 27 heures en moyenne. En regardant ce qui se passe dans les
plantes, les chercheurs ont mis en évidence que le gène EID1, qui a un rôle connu dans le mécanisme de l’horloge, a subi
une modification chez les tomates cultivées. C’est comme si l’une des petites
roues crantées d’une horloge mécanique avait été modifiée, affectant ainsi le
temps nécessaire pour que les aiguilles puissent faire un tour complet.
Sans le savoir, l’Homme a
donc sélectionné pour sa consommation des variétés de tomate avec une horloge
moins rapide. Alors qu’on savait que la modification artificielle au
laboratoire des rythmes circadiens a un effet sur la taille et leur rendement, c’est
la première fois qu’on identifie un changement moléculaire de l’horloge lors d’un
processus de domestication végétale.
Reste à savoir exactement à quoi sert une horloge plus lente chez les tomates cultivées…
Source : Muller et
al., Nature Genetics (2015)
