Une petite fougère apparemment banale qui ne pousse que sur une île isolée du Pacifique a été couronnée vendredi détenteur du record du monde Guinness pour avoir le plus grand génome de tous les organismes sur Terre.
La fougère de Nouvelle-Calédonie, Tmesipteris oblancolata, possède plus de 50 fois plus d’ADN dans le noyau de ses cellules que celui des humains.
Si l’ADN d’une des cellules de la fougère – qui ne mesure qu’une fraction de millimètre de large – était découvert, il s’étendrait jusqu’à 106 mètres (350 pieds), ont déclaré des scientifiques dans une nouvelle étude.
Debout, l’ADN serait plus haut que la tour qui abrite la célèbre cloche Big Ben de Londres.
Le génome de la fougère pesait la somme énorme de 160 paires de gigabases (Gbp), la mesure de la longueur de l’ADN.
C’est sept pour cent de plus que le précédent détenteur du record, la plante à fleurs japonaise Paris japonica.
Le génome humain est relativement petit (3,1 Gbp).
Si notre ADN était démêlé, il mesurerait environ deux mètres de long.
Le co-auteur de l’étude, Ilia Leitch, chercheur aux Jardins botaniques royaux de Kew au Royaume-Uni, a déclaré à l’ que l’équipe était « vraiment surprise de trouver quelque chose d’encore plus gros que Paris japonica ».
« Nous pensions avoir déjà atteint la limite biologique. Nous poussons vraiment les extrêmes de la biologie », a-t-elle déclaré.
La fougère, qui atteint cinq à dix centimètres de haut, ne se trouve qu’en Nouvelle-Calédonie, un territoire français du Pacifique qui a récemment connu des troubles.
Deux membres de l’équipe de recherche se sont rendus sur l’île principale, la Grande Terre, en 2023 et ont travaillé avec des scientifiques locaux pour l’étude, publiée dans la revue iScience.
Le Guinness World Records a décerné à la fougère son très convoité « titre du plus grand génome ».
La victoire de « cette fougère à l’apparence anodine » démontre que « les détenteurs de records ne sont pas toujours les plus voyants de l’extérieur », a déclaré Adam Millward, rédacteur en chef du Guinness World Records.
Qu’est-ce qu’un génome déjà ?
On estime que les humains possèdent plus de 30 000 milliards de cellules dans leur corps.
Dans chacune de ces cellules se trouve un noyau qui contient de l’ADN, qui est comme un « livre d’instructions qui indique à un organisme comme nous comment vivre et survivre », a expliqué Leitch.
L’ensemble de l’ADN d’un organisme s’appelle son génome.
Jusqu’à présent, les scientifiques ont estimé la taille du génome à environ 20 000 organismes, soit seulement une fraction de la vie sur Terre.
Parmi les animaux, le poumon marbré est le plus gros, avec 130 Gbp.
Si les plantes possèdent les génomes les plus grands, elles peuvent aussi en avoir des génomes incroyablement petits. Le génome du carnivore Genlisea aurea ne mesure que 0,06 Gbp.
Mais nous, les humains, ne devons pas nous sentir inadéquats lorsque nous nous comparons au puissant T. oblancolata.
Toutes les preuves suggèrent qu’avoir un énorme génome est un inconvénient, a déclaré Leitch.
Plus vous avez d’ADN, plus vos cellules doivent être grandes pour tout contenir.
Pour les plantes, des cellules plus grosses signifient que les pores des feuilles doivent être plus grands, ce qui peut les faire croître plus lentement.
Il est également plus délicat de faire de nouvelles copies de tout cet ADN, ce qui limite leurs capacités de reproduction.
Cela signifie que les génomes les plus massifs se trouvent dans des plantes vivaces à croissance lente qui ne peuvent pas facilement s’adapter à l’adversité ou faire face à la concurrence.
La taille du génome peut donc affecter la façon dont les plantes réagissent au changement climatique, aux changements d’utilisation des terres et à d’autres défis environnementaux causés par l’homme, a déclaré Leitch.
A quoi sert tout cet ADN ?
Il pourrait encore y avoir des génomes plus gros quelque part, mais Leitch pense que cette fougère doit être proche de la limite.
« Je n’arrive pas à comprendre comment fonctionne réellement un organisme avec tout cet ADN », a-t-elle déclaré.
Les scientifiques ne savent pas ce que fait la majeure partie de l’ADN dans des génomes aussi énormes, a-t-elle admis.
Certains disent qu’il s’agit en grande partie d’« ADN indésirable ».
« Mais c’est probablement notre propre ignorance. Peut-être que cela a une fonction, et nous ne l’avons pas encore trouvée », a déclaré Leitch.
Jonathan Wendel, un botaniste de l’Université d’État de l’Iowa qui n’a pas participé à la recherche, a reconnu qu’il était « étonnant » de voir la quantité d’ADN contenue dans la fougère.
Mais cela ne « représente qu’un premier pas », a-t-il déclaré à l’.
« La signification de toutes ces variations reste un grand mystère : comment les génomes grandissent et rétrécissent, et quelles sont les causes et les conséquences évolutives de ces phénomènes ? »
Plus d’information:
Oriane Hidalgo et Jaume Pellicer et al, Un génome de fougère fourchette de 160 Gbp brise le record de taille pour les eucaryotes. iScience (2024). DOI : 10.1016/j.isci.2024.109889
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