Avec le réchauffement climatique qui ne cesse de s’aggraver, on peut s’attendre à ce qu’un grand nombre de zones de culture ne soient plus cultivables. Cela va alors créer une crise alimentaire désastreuse au niveau de la population mondiale. S’il n’est pas possible d’arrêter la désertification, l’on pourrait trouver un moyen de cultiver dans des conditions extrêmes. Une équipe de scientifiques s’est penchée sur la question afin de proposer une solution. Ils ont essayé d’identifier les mécanismes permettant à certaines plantes de survivre dans le désert d’Atacama, au Chili. Il s’agit du désert non polaire le plus sec de la Terre.
Dans leur article récemment publié dans la revue PNAS, les scientifiques indiquent qu’ils ont réussi à discerner certains des secrets des plantes. Ils ont découvert les bases génétiques des processus d’adaptation qui permettent aux plantes de prospérer même sous les conditions extrêmes du désert d’Atacama.
Selon la biologiste Gloria Coruzzi du New York University, avec le changement climatique qui ne fait qu’accélérer, il est crucial de découvrir la base génétique pour améliorer la production et la résilience des cultures dans un environnement sec et pauvre en nutriments.
La méthode utilisée par les scientifiques
L’équipe de Coruzzi, composée de scientifiques internationaux, a étudié la vie végétale d’Atacama pendant une période de 10 ans. Les chercheurs ont considéré 22 sites dans le désert, où ils ont prélevé des plantes et des échantillons de sol. Ces échantillons ont été préservés dans de l’azote liquide en vue d’analyses génomiques en laboratoire.
Au total, les scientifiques ont séquencé 32 des plantes les plus dominantes du désert, ainsi que leurs transcriptomes. Ils les ont ensuite comparées avec 32 autres espèces étroitement liées, provenant d’autres endroits, et qui ne présentent pas d’adaptations génétiques à l’environnement du désert d’Atacama.
Coruzzi a expliqué que le but était d’utiliser cet arbre de l’évolution basé sur les séquences génomiques. On pouvait ensuite identifier les changements dans les séquences d’acides aminés encodés dans les gènes supportant l’évolution des plantes face aux conditions de l’Atacama.
Les résultats obtenus
La technique de comparaison a fait ressortir 265 gènes sélectionnés positivement. Cela suggère que ces gènes sont corrélés avec des mutations qui pourraient offrir des avantages dans le désert d’Atacama.
D’autres analyses ont montré que 59 de ces gènes sont aussi présents dans l’un des organismes modèles les plus étudiés en biologie végétale : Arabidopsis. Il faut savoir que dans cet organisme, ces gènes ont un lien avec les processus physiologiques et moléculaires pouvant renforcer la résilience des plantes dans les conditions environnementales extrêmes.
Selon les scientifiques, la bonne nouvelle est que certains de ces gènes se trouvent déjà dans les plantes utilisées en agriculture. Cela nous donne une idée des espèces à planter à mesure que le monde devient de plus en plus chaud.
Les chercheurs indiquent que certaines plantes de l’Atacama sont étroitement liées aux cultures vivrières comme les grains, les légumineuses, ou encore les patates. Les gènes découverts constituent ainsi une « mine d’or » pour pouvoir mettre au point des cultures résilientes.