Les algues ne sont pas des plantes… et six autres faits surprenants sur la flore aquatique

Les plantes aquatiques ont une histoire évolutive surprenante : bien qu’elles soient apparues dans l’eau il y a environ 500 millions d’années, la plupart ont ensuite conquis les terres émergées. Pourtant, depuis leur installation sur la terre ferme, certaines espèces ont inversé ce processus en retournant vivre dans l’eau. Les scientifiques estiment que ce retour à un mode de vie aquatique est survenu indépendamment plus de 100 fois au sein de différents groupes de plantes. Par exemple, les nénuphars flottent à la surface, les lentilles d’eau dérivent librement, et les herbiers marins vivent entièrement immergés dans l’océan. Certains de ces groupes ont effectué ce retour il y a plus de 100 millions d’années. Ce phénomène illustre l’évolution convergente, où des espèces éloignées développent des adaptations similaires face aux mêmes contraintes environnementales.

Les algues, souvent confondues avec les plantes en raison de leur apparence et de leur capacité à réaliser la photosynthèse, n’en sont pas. Elles appartiennent à plusieurs lignées distinctes dans l’arbre du vivant. Par exemple, les laminaires géantes, qui forment des forêts sous-marines, sont des algues brunes, tandis que le nori et la dulse sont des algues rouges. Contrairement aux plantes, les algues ne possèdent ni racines, ni tiges, ni feuilles, et ne produisent ni fleurs ni graines. Leur ressemblance avec les plantes s’explique par l’évolution convergente : des organismes très différents peuvent adopter des formes similaires lorsqu’ils sont soumis aux mêmes contraintes, comme la vie dans un milieu aquatique.

La photosynthèse, processus essentiel à la survie des plantes, nécessite de la lumière. Pourtant, certaines mousses aquatiques parviennent à survivre dans des profondeurs où la lumière est quasi inexistante. La faucillette courbée (Drepanocladus aduncus), par exemple, a été observée à 140 mètres sous la surface dans les eaux exceptionnellement limpides du lac Crater Lake, aux États-Unis. Cette profondeur équivaut à celle de la cathédrale de Strasbourg. D’autres mousses de grande profondeur ont été recensées dans des lacs de Nouvelle-Zélande, d’Antarctique et d’autres régions. Ces plantes prospèrent dans des environnements si profonds qu’ils sont presque totalement privés de lumière, où très peu d’animaux peuvent survivre.

Les racines sont généralement associées aux plantes, car elles permettent de puiser l’eau et les nutriments dans le sol. Cependant, de nombreuses plantes aquatiques ont réduit, voire perdu, leur système racinaire. Dans l’eau, les nutriments et l’eau sont directement accessibles, rendant les racines moins utiles. Les lentilles d’eau en sont un exemple extrême : certaines espèces n’ont qu’une seule racine, tandis que d’autres, comme la Wolffia – la plus petite plante à fleurs du monde –, n’en possèdent aucune. Un individu de Wolffia mesure à peine un millimètre de long, et ses fleurs ne dépassent pas 0,3 millimètre. Ces plantes flottent librement à la surface de l’eau.

Certaines plantes aquatiques complètent leur alimentation en capturant et en digérant de petits animaux. Les utriculaires (Utricularia), par exemple, sont des plantes aquatiques dépourvues de racines qui vivent dans les eaux douces du monde entier. Leurs feuilles se sont transformées en minuscules pièges en forme de vessie. Lorsqu’un animal effleure les poils sensitifs situés à l’entrée du piège, une trappe s’ouvre en moins d’une milliseconde et la proie est aspirée. Les utriculaires capturent le plus souvent de petits invertébrés aquatiques, mais il leur arrive aussi de piéger des larves de poissons et des têtards. Ce mode de vie carnivore leur permet de prospérer dans des eaux pauvres en nutriments, où la plupart des autres plantes peinent à survivre.

Sur terre, la pollinisation repose souvent sur les insectes ou le vent pour transporter le pollen d’une fleur à l’autre. Sous l’eau, ces méthodes sont inefficaces en raison de l’absence de volatilité des signaux odorants. Les plantes aquatiques comme les herbiers marins ont donc évolué pour utiliser directement les courants pour transporter leur pollen. Cette contrainte a conduit à une perte évolutive : les plantes entièrement aquatiques ont abandonné la production de composés odorants, car ils ne leur offraient plus d’avantage. Les gènes responsables de ces composés ont progressivement disparu au fil de l’évolution.