Les biologistes ne les appellent pas «le royaume caché» pour rien. Avec environ 5 millions d'espèces, les scientifiques ne connaissent que 100 000 champignons. Ce royaume, qui comprend les moisissures, les levures, les rouilles et les champignons, reçoit beaucoup moins d’attention que les plantes ou les animaux. Cela est particulièrement vrai pour les fossiles de champignons, dont la plupart sont découverts lors de la recherche de fossiles de plantes plus charismatiques, du moins aux yeux de certains.
Les champignons étaient des partenaires essentiels des plantes lors de la colonisation de leurs terres il y a environ 500 millions d'années - une transition évolutive importante et bien documentée. Par conséquent, il n’est pas surprenant que les plus anciens fossiles fongiques, trouvés dans des roches vieilles de 450 millions d’années, ressemblent aux espèces modernes associées aux racines des plantes. Mais cela est en contradiction avec les estimations basées sur l'ADN, qui suggèrent que les champignons sont apparus beaucoup plus tôt, il y a un milliard d'années ou plus. C'est une énigme dans l'arbre de la vie qui préoccupe depuis longtemps les biologistes de l'évolution comme moi.
Fossiles versus ADN
Pendant des années, les scientifiques ont essayé de réconcilier les archives fossiles avec les estimations d’analyses de l’ADN fongique. Mais certains de leurs caractères morphologiques clés, à savoir les formes qu’ils prennent, ne peuvent être établis que par des analyses microscopiques et chimiques. Cela comprend les réseaux complexes de filaments microscopiques en forme de fil et les parois cellulaires en chitine, qui ne sont également pas visibles à l'œil nu. L'effort semblait sans espoir, jusqu'à maintenant.
Corentin Loron, étudiant diplômé de l'Université de Liège en Belgique et ses collègues, ont découvert des spécimens microscopiques et fossilisés d'un champignon appelé Ourasphaira giraldae dans du schiste argileux de la formation de Grassy Bay, dans les Territoires du Nord-Ouest du Canada. Étant donné que Ourasphaira se trouve sur des roches vieilles de 1 000 à 900 millions d'années, le nouveau fossile repousse l'origine des champignons de un demi-milliard d'années.
Un fossile très révélateur
Mais comment Loron a-t-il déduit que ces fossiles sont des champignons? Alors que la plupart d’entre nous connaissons assez bien les grandes structures de reproduction de certains champignons, tels que les champignons, la plupart d’entre nous sont moins familiers avec le réseau fongique de filaments microscopiques en forme de fil qui composent leur «corps».
Les analyses microscopiques d’ Ourasphaira montrent qu’il forme un réseau semblable à celui créé par les champignons modernes; et des analyses chimiques montrent que les parois cellulaires de ces microfossiles contiennent de la chitine, là encore comme le sont les champignons modernes.
Les implications de cette découverte sont doubles.
Premièrement, le fossile réconcilie, à lui seul, des estimations d’origine fongique basées sur l’ADN et paléontologiques, repoussant l’origine d’Opisthokonta, un super groupe comprenant des champignons, des animaux et leurs parents unicellulaires il y a au moins un milliard d’années. Et deuxièmement, le fossile nous donne des indices sur les environnements où vivaient les premiers champignons. Ourasphaira a été trouvé dans un schiste argileux, un type de roche qui se forme au fond vaseux des lacs et des rivières. Étant donné que ce schiste semble avoir été formé à la suite d'une sédimentation provenant d'un estuaire en eau peu profonde, il pourrait s'agir du premier champignon qui s'est développé là où les rivières ont rencontré la mer il y a un milliard d'années.
C’est un indice supplémentaire qui aide à comprendre l’évolution de la vie sur Terre et un pas de plus vers la mise en lumière de ce groupe d’organismes fascinant.
Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation.
Antonis Rokas, Chaire Cornelius Vanderbilt en sciences biologiques et professeur de sciences biologiques et d'informatique biomédicale, Université Vanderbilt
