Plante cosmopolite s’il en est, le trèfle blanc est présent dans les campagnes, au bord des routes, dans les pelouses, et aussi dans presque chaque ville du monde tant et si bien qu’il est aujourd’hui la première plante à faire l’objet d’une vaste étude pour comprendre quel effet l’environnement urbain a sur lui.
De fait, l’urbanisation met à l’épreuve la biodiversité et, comme elle a tendance à se généraliser, il est intéressant de mesurer son impact sur les espèces sauvages. Les quelque 300 scientifiques du projet Glue (pour Global Urban Evolution Project) ont montré que les pressions exercées par la ville façonnaient le bagage génétique du trèfle blanc à l’échelle planétaire. Leurs travaux ont été publiés dans la revue « Science », en mars.
Les biologistes ont échantillonné 110 000 trèfles appartenant à plus de 6 000 populations réparties dans 160 villes de 26 pays. Pour cela précisément, ils ont récolté des trèfles le long d’un gradient d’urbanisation allant du centre-ville jusqu’à la campagne environnante.Par exemple, l’équipe française impliquée dans cette méga-étude a prélevé des trèfles dans plusieurs sites parisiens intra-muros puis sur un axe, un « transect », qui traversait des zones suburbaines puis rurales jusqu’à Limours. Pour chaque plante, les chercheurs ont mesuré la concentration de cyanure d’hydrogène dans les tissus des trèfles.
Véritable poison au goût très amer, le cyanure d’hydrogène est un composé produit et libéré par la plante quand ses feuilles sont endommagées. Stratégie adoptée par de nombreuses plantes, la cyanogenèse est un moyen efficace de défense contre les escargots, les insectes ou encore les vaches et autres herbivores. « Les feuilles s’autodétruisent pour protéger l’ensemble de la plante.
C’est mieux de se protéger et de perdre quelques feuilles plutôt que de risquer d’être mangé en entier », explique Jacqui Shykoff, du laboratoire Écologie, Systématique et Évolution (ESE-CNRS/Université Paris-Saclay/AgroParisTech). Comme on connaît les deux gènes qui gouvernent la cyanogenèse chez le trèfle blanc et qu’on a déjà observé que les trèfles produisaient plus de cyanure d’hydrogène dans les endroits où il y avait davantage d’herbivores, les scientifiques se sont demandé si cette capacité de produire du cyanure d’hydrogène était conservée. Résultat : globalement, la proportion de plantes productrices de cyanure d’hydrogène est moins élevée en ville qu’en milieu rural. Et c’est lié à la sélection naturelle et non pas à un effet du hasard qui aurait été amplifié par l’isolement des plantes urbaines.
« À chaque génération, il se produit des mutations liées au hasard. La sélection naturelle laisse d’autres traces très spécifiques dans le génome. Ici on démontre, et c’est une première, que c’est bien la sélection naturelle qui agit et que le moteur de l’évolution, c’est l’urbanisation », explique Jacqui Shykoff.
Les chercheurs ont toutefois été surpris de se rendre compte qu’il y avait une grande hétérogénéité selon les populations de trèfles. Autrement dit, certaines populations urbaines ont conservé leur matériel génétique leur permettant de produire ce composé. « C’est le cas des populations de trèfles des villes, plus sèches en été. C’est un résultat que nous n’avions pas prédit », commente Jacqui Shykoff.
Son hypothèse : dans ces villes au climat sec, il n’y a pas de neige qui protège les plantes au sol du gel. Or le gel agirait exactement comme les herbivores et déclencherait la production de cyanure d’hydrogène, qui détruirait les feuilles endommagées par le coup de froid, et dont la réparation coûterait bien trop cher en énergie. Une amputation pour éviter que les dommages ne se répandent, en somme.
Au fait, que fait la plante de l’énergie économisée quand elle s’arrête de faire de la cyanogenèse ? Autrement dit, si elle perd une fonction, en gagne-t-elle une autre ? « On suppose que, si un organisme possède de l’énergie en plus, il va grandir, fabriquer plus de fleurs… » indique Jacqui Shykoff.
Avant de souvenir d’une réalité urbaine : « Mais la vie en ville est stressante pour les plantes avec la chaleur ou encore la pollution. Alors, il est possible que l’énergie supplémentaire soit juste allouée pour se maintenir en vie. » La chercheuse tient à insister sur le fait que, si les plantes se sont en effet adaptées à la ville, cela ne signifie pas qu’elles vont bien : le terme « adaptation » dans le langage des biologistes est plus neutre que dans le langage courant.
L’espèce humaine, un moteur des évolutions végétale et animale
Cette étude inédite démontre que les humains, en façonnant profondément leur environnement, sont un moteur de l’évolution pour le trèfle blanc dont les gènes sont modifiés par la ville. Et il y a fort à parier que ce résultat concerne d’autres espèces, végétales comme animales. « Il y a eu des études sur les oiseaux des villes. Les pigeons, des moineaux, des étourneaux sont des espèces qui n’ont pas peur : c’est une caractéristique qui a été sélectionnée », précise Jacqui Shykoff. D’ailleurs, ce sont les individus les moins peureux de ces espèces déjà peu peureuses qui vivent en ville. Une expérience facile pour mesurer cette crainte de l’humain : déterminer à quelle distance on peut les approcher avant qu’ils ne s’envolent. « Bien sûr, il y a un phénomène d’habituation, mais pas seulement. L’évolution doit intervenir, car ils ne pourraient pas passer leur temps à s’envoler dès qu’ils sont dérangés : ils n’arriveraient même pas à se nourrir », indique la chercheuse. Finalement, les volatiles urbains sont devenus plus tolérants à l’activité humaine, au bruit et à la lumière.