Physcomitrium patens

Physcomitrella patens

Physcomitrium patens
Description de cette image, également commentée ci-après
Capsule.
Classification Catalogue of Life
Règne Plantae
Sous-règne Bryobiotina
Division Bryophyta
Classe Bryopsida
Sous-classe Funariidae
Ordre Funariales
Famille Funariaceae
Genre Physcomitrium

Espèce

Physcomitrium patens
(Hedw.) Mitt., 1851

Physcomitrium patens (syn. Physcomitrella patens) est une espèce de mousses, utilisée comme organisme modèle pour les études sur l'évolution des plantes, le développement et la physiologie. Cette espèce est courante dans l'hémisphère nord.

Description

Aspect général.
Feuille au microscope optique.

Cette mousse peut atteindre 5 mm de haut, les tiges atteignant 3,5 mm. Les feuilles sont longues de 2,5 mm et larges de 1 mm, lancéolées ou ovales-lancéolées à obovales, acuminées, non concaves ou faiblement concaves, le bord des feuilles lancéolées étant quelque peu réfléchi à l'état sec, légèrement dentelé dans le tiers distal, rarement en dessous de la ligne médiane de la feuille ; la nervure centrale se termine près de l'apex[1].

Les cellules proximales mesurent 65–135 µm de long sur 15–45 µm de larges, les cellules distales 36–66 µm sur 12–27 µm ; les cellules marginales sont parfois plus longues que les cellules laminaires médianes, atteignant 150 µm. Le calyptre est entier à la base. Les spores sont longues de 21–33 µm[1].

Les capsules mûrissent d'août à janvier[1].

L'espèce présente une grande variabilité dans la forme de ses feuilles et sa stature. Elle est similaire à Aphanorrhegma, avec laquelle elle est largement sympatrique, mais beaucoup moins commune. Elle se distingue d'Aphanorrhegma serratum par les cellules exothéciales à paroi mince et le calyptre non lobé[1].

Habitat et répartition

C'est une pionnière précoce sur les sols minéraux humides, les berges des rivières, les champs, à des altitudes faibles à modérées[1]. C'est une adventice fréquente des cultures et des milieux ouverts aux abords des points d'eau. P. patens a une distribution discontinue dans les zones tempérées du globe, avec l'exception de l'Amérique du Sud[2]. La souche de laboratoire standard est l'isolat "Grandsen", collecté par H. Whitehouse de Grandsen Wood à Cambridgeshire en 1962.

Plante modèle

Facile à trouver et à cultiver, elle est devenue une des plantes modèles des biologistes notamment dans le champ de la génétique et de la génomique végétale[3],[4],[5],[6].

Les mousses partagent des procédés génétiques et physiologiques fondamentaux avec les plantes vasculaires (Tracheophyta), bien que les deux lignées ont divergé assez tôt au cours de l'évolution des plantes terrestres[7]. Une étude comparative entre les représentants modernes des deux lignées pourrait potentiellement donner des indications sur le mécanisme évolutif contribuant à la complexité des plantes modernes[7].

P. patens est un des quelques organismes multicellulaires connus avec une haute efficacité de recombinaison homologue[8],[9]. Cela signifiant qu'une séquence d'ADN exogène peut être dirigée vers une position génomique spécifique (technique appelée ciblage de gène) afin de créer des mousses dont les gènes ont des organismes inopérant (knockout mosses). Cette étude est appelée la génétique renversée.

Des échantillons de cette espèce ont été soumis à des conditions spatiales, en maintenant pendant neuf mois, sur une plateforme à l'extérieur de la Station spatiale internationale, des centaines de sporophytes dans lesquels les spores étaient matures. À leur retour sur Terre, les spores ont germé avec succès dans plus de 86 % des cas, malgré une exposition à un environnement cause de multiples facteurs de stress qui n'existent pas sur Terre : fluctuations de température extrêmes, rayonnements, rayons UV, vide, et gravité modifiée[10],[11],[12].

Cycle de vie

Dissémination des spores vue au microscope optique.

Identique à toutes les mousses, le cycle de vie de P. patens est caractérisé par une alternance de deux générations : un gamétophyte haploïde produisant les gamètes et un sporophyte diploïde produisant les spores haploïdes.

Taxinomie

Le nom correct complet (avec auteur) de ce taxon est Physcomitrium patens (Hedw.) Mitt.[13]. P. patens a été premièrement décrite par Johann Hedwig dans son ouvrage Species Muscorum Frondosorum (1801) sous le basionyme Phascum patens[14]. Elle est aussi connue sous le synonyme Physcomitrella patens. Physcomitrella est parfois considéré comme un synonyme du genre Aphanorrhegma (en), signifiant que P. patens est connu en tant que Aphanorrhegma patens[15].

Synonymes

Selon le Catalogue of Life (23 avril 2026)[13] :

  • Aphanorhegma patens (Hedw.) Lindb.
  • Aphanorrhegma patens (Hedw.) Lindb.
  • Ephemerum patens (Hedw.) Hampe
  • Genthia patens (Hedw.) Bayrh.
  • Phascum patens Hedw.
  • Physcomitrella patens (Hedw.) Br.Eur.
  • Physcomitrella patens (Hedw.) Bruch & Schimp.
  • Stanekia patens (Hedw.) Opiz
  • Aphanorhegma patens var. marginatum (Vondr.) Kürschner
  • Physcomitrella patens var. marginata Vondr.
  • Ephemerum cohaerens var. lucasianum (Nees & Hornsch.) Hampe
  • Phascum cohaerens var. lucasianum (Nees & Hornsch.) Bruch & Schimp.
  • Phascum lucasianum Nees & Hornsch.
  • Physcomitrella patens var. lucasiana (Nees & Hornsch.) Schimp.
  • Ephemerum patens var. megapolitanum (Schultz) Hampe
  • Genthia patens var. megapolitana (Schultz) Bayrh.
  • Phascum megapolitanum Schultz
  • Phascum patens var. megapolitanum (Schultz) Bruch & Schimp.
  • Physcomitrella patens var. megapolitana (Schultz) Bruch & Schimp.
  • Phascum lucae Spreng.
  • Phascum patens var. tenerum Fiedl.
  • Phascum punctatum Knaf ex Opiz
  • Physcomitrella patens var. angustifolia De Not.
  • Physcomitrella patens var. patens
  • Physcomitrella patens var. pedicellata Bruch & Schimp.
  • Physcomitrium patens f. curtum Loeske
  • Physcomitrium patens f. elatum Loeske

Notes et références

  1. ↑ a b c d et e EFloras, consulté le 23 avril 2026.
  2. ↑ « Comparative and Functional Genomics », Comparative and Functional Genomics, vol. 4, no 5,‎ , p. 515–515 (ISSN 1531-6912 et 1532-6268, DOI 10.1002/cfg.321, lire en ligne, consulté le )
  3. ↑ [PDF] Physcomitrella patens un système expérimental modèle en génomique végétale
  4. ↑ (en) Schaefer DG, Zryd JP (2001) The moss Physcomitrella patens, now and then. Plant Physiology 127: 1430-1438
  5. ↑ (en) Cove D (2005) The moss Physcomitrella patens. Annual Review of Genetics 39: 339-358
  6. ↑ (en) Schaefer DG (2002) A New Moss Genetics: Targeted Mutagenesis in Physcomitrella patens. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol.: 477-501
  7. ↑ a et b (en) Stefan A. Rensing, Daniel Lang, Andreas D. Zimmer et Astrid Terry, « The Physcomitrella Genome Reveals Evolutionary Insights into the Conquest of Land by Plants », Science, vol. 319, no 5859,‎ , p. 64–69 (ISSN 0036-8075 et 1095-9203, PMID 18079367, DOI 10.1126/science.1150646, lire en ligne, consulté le )
  8. ↑ Didier G. Schaefer et Jean-Pierre Zryd, « Efficient gene targeting in the moss Physcomitrella patens », The Plant Journal, vol. 11, no 6,‎ , p. 1195–1206 (ISSN 0960-7412 et 1365-313X, DOI 10.1046/j.1365-313x.1997.11061195.x, lire en ligne, consulté le )
  9. ↑ Didier Schaefer et Jean-Pierre Zrÿd, « Principles of Targeted Mutagenesis in the Moss Physcomitrella Patens », dans New Frontiers in Bryology, Springer Netherlands, (ISBN 978-90-481-6569-8, lire en ligne), p. 37–49
  10. ↑ Isabelle Bellin, « Des spores de mousses capables de survivre dans l’espace », sur Pour la science, (consulté le )
  11. ↑ Laurie Henry, « Elle a défié les conditions extrêmes de l'espace pendant neuf mois : dans l'ISS, cette mousse qui résiste au rayonnement cosmique permet d'envisager la colonisation de Mars », sur Science et vie, (consulté le )
  12. ↑ (en) Chang-hyun Maeng, Yuji Hiwatashi, Keita Nakamura et Osamu Matsuda, « Extreme environmental tolerance and space survivability of the moss, Physcomitrium patens », iScience, vol. 28, no 12,‎ (ISSN 2589-0042, PMID 41497391, DOI 10.1016/j.isci.2025.113827, lire en ligne, consulté le )
  13. ↑ a et b Catalogue of Life Checklist, consulté le 23 avril 2026.
  14. ↑ Lang, Daniel Verfasser, Comparative genomic and phylogenetic analysis of the moss Physcomitrella patens (Hedw.) Bruch & Schimp. (OCLC 314800268, lire en ligne)
  15. ↑ (en) Celia Knight, Pierre-François Perroud et David Cove, Annual Plant Reviews, The Moss Physcomitrella patens, John Wiley & Sons, , 368 p. (ISBN 978-1-4443-1608-7, lire en ligne)

Voir aussi

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