Comment les mousses et les fougères se reproduisent-elles ?

A quoi ressemblait la première algue qui a réussi le délicat passage de l'océan à la terre ferme ? Mystère ! Tout au plus peut-on supposer que cette émergence très certainement progressive s'est produite là où le littoral soumis à des marées oscille entre les deux mondes. Les mousses et leurs cousines hépatiques sont les plus anciennes lignées issues de cette révolution. Apparues il y a environ 400 millions d'années, ces plantes sont limitées dans leur taille par l'absence de bois, de véritables racines ou d'un système de circulation interne. Et surtout, elles demeurent totalement dépendantes de l'eau pour leur reproduction.

L'indispensable lubrifiant

Avec les algues et les fougères, les mousses et les hépatiques ont été rangées sous l'étiquette de cryptogames, autrement dit ceux qui font « mariage caché ». Leurs organes reproducteurs sont en effet plus discrets que des fleurs colorées. Mais leur vie sexuelle n'en est pas moins active.
Chez les mousses et les hépatiques, on fait les choses en deux phases alternées, comme deux générations aux rôles complémentaires. La plus visible est la plante plus ou moins verte que l'on observe toute l'année accrochée à un mur de pierre ou sur la tuile d'un toit. Cet individu-là ne possède qu'un seul jeu de chromosomes dans toutes ses cellules. Le moment venu, il produit à sa surface des gamètes femelles appelés oosphères et des gamètes mâles mobiles appelés anthérozoïdes.

« L'anthérozoïde est libéré et nage grâce à ses deux flagelles au petit bonheur la chance... jusqu'à rencontrer une cellule femelle qui attend sans bouger. L'eau est indispensable au voyage des mâles et par conséquent à la rencontre des sexes » , raconte Laurent Burgisser, chercheur au Jardin botanique de Genève. La fécondation de ces deux gamètes produit un nouvel individu, une espèce de petit lampion dépourvu de chlorophylle qui pousse en parasitant la mousse verte.
Cet être dont chaque cellule possède deux jeux de chromosomes – comme nous ! – n'est pas destiné à durer. La capsule qui le surmonte produit des spores expulsées le plus loin possible par divers procédés mécaniques parfois presque explosifs. Après l'atterrissage, si les conditions sont favorables, la spore produit une structure ressemblant à une algue qui bourgeonne en une nouvelle mousse ou hépatique. Et le cycle de la vie recommence.

Apparues un peu plus tard que les mousses, les fougères inventent un double système circulatoire pour charrier l'eau et les sels minéraux des racines jusqu'en haut des feuilles et pour redescendre la sève enrichie en sucre par la photosynthèse. Cette innovation leur permet de s'élever au-dessus du sol et de former de véritables forêts broutées par les ancêtres des dinosaures et des mammifères.
Côté reproduction, elles pratiquent elles aussi l'alternance des générations, mais exactement dans l'autre sens que les mousses. Ainsi, les grandes frondes vertes de la fougère aigle qui tapisse les sous-bois possèdent dans toutes leurs cellules deux jeux de chromosomes « Sous ces feuilles apparaissent des petits amas orangés ou brunâtres. A la loupe, on voit qu'ils sont formés de minuscules boules appelées sporanges qui produisent les fameuses spores » , explique Laurent Burgisser.

Ebats confidentiels

Arrivé à maturité, et uniquement par temps sec comme chez les mousses, le sporange se déchire et libère les spores qui se dispersent au gré des vents, parfois à très grande distance.
La spore génère ce qu'on appelle un prothalle, une fugace et translucide petite lamelle verte en forme de cœur de la taille d'un ongle. Cet organisme qui ne contient qu'un seul jeu de chromosomes produit à sa surface des gamètes mâles et femelles. L'anthérozoïde doit nager jusqu'à l'oosphère. Là encore, en l'absence d'un film liquide, l'histoire tourne court. Mais quand la fécondation a lieu, elle donne naissance à un rhizome, une tige souterraine qui produit de grandes feuilles vertes. Au crépuscule de leur vie, celles-ci développeront de petits boutons à leur verso. Bientôt, de nouvelles spores s'envoleront pour produire la génération suivante.