La notion de co-évolution et la relation hôte/agents pathogène
Définition :
La coévolution désigne l'adaptation réciproque entre espèces qui interagissent entre elles dans un équilibre dynamique.
Le terme de coévolution est utilisé pour décrire les cas où l'évolution d'une espèce affecte l'évolution d'une autre espèce (ou de plusieurs) et réciproquement. La coévolution concerne des espèces qui ont des interactions écologiques étroites, les unes avec les autres (proies/prédateur ; plante/pollinisateur).
Coévolution et relation hôte/agent pathogène :
Quand une espèce végétale et ses agents pathogènes ont évolué dans le même environnement, il y a eu coévolution, une situation d'équilibre s'est instaurée ce qui se traduit souvent (mais pas toujours) par des dégâts peu marqués sur l'espèce végétale. Comme le souligne Jones 2009[1], cet équilibre est accentué par la fait qu' à l'origine dans les écosystèmes ou agroécosystèmes primitifs, il y avait de la fragmentation entre plantes hôtes et non hôtes, entre plantes sensibles et résistantes, avec une présence de vecteurs associés à des espèces prédatrices.
Brown et Tellier (2011)[2] notent dans leur revue que dans les écosystèmes naturels, la dynamique de la co-évolution plantes-parasites semble suivre largement le modèle de la guerre de tranchées avec un polymorphisme stable au niveau des allèles du gène de résistance chez la plante et au niveau des allèles du gène d'avirulence chez l'agent pathogène. Le polymorphisme reste stable dans le temps mais les fréquences alléliques varient : forte à faible fréquence pour chaque allèle d'un locus, quand l'un est fort l'autre est retranché.
En agriculture, le déploiement de gènes de résistance sur des grandes étendues en monoculture entraîne une sélection de souches virulentes de l'agent pathogène. Ceci entraîne en général, l'utilisation d'un nouveau gène de résistance qui à son tour va sélectionner de nouvelles virulences. Ce processus est une forme de «course aux armements». En agriculture moderne, on ne peut pas à proprement parler de coévolution car on choisit le génotype des plantes cultivées.
De façon évidente l'agriculture, dont on date l'émergence il y a 10 000 ans avant aujourd'hui, a cassé en transportant les nouvelles cultures loin de leur centre de diversification, les processus de coévolution entre les plantes et les agents pathogènes présents dans leur aire d'origine. Les cultures ont été mises face à des agents pathogènes nouveaux; et en raison du manque de coévolution, un nouvel hôte peut montrer un taux de résistance moindre et l'agent pathogène un degré de virulence plus important.
Remarque: parfois l'agriculture remet en contact une plante et un agent pathogène avec lequel elle a cessé de coévoluer, dans des conditions environnementales nouvelles.
En général, ces confrontations sont catastrophiques pour la plante, par exemple le cas de Phytophthora infestans sur pomme de terre en Europe.
Voir la fiche disponible sur le site de l'université de Cornell http://www.news.cornell.edu/stories/2014/06/irish-potato-famine-pathogen-originated-mexico.
