vignette|Évolution de la téosinte (à gauche) en maïs moderne (à droite).

La domestication des plantes est un processus évolutif, lent et progressif, par lequel l'homme modifie, intentionnellement ou non, la constitution génétique d'une population de plantes jusqu'au point où les individus au sein de cette population perdent leur capacité de survivre et de se reproduire par eux-mêmes dans la nature. La domestication des plantes, parallèlement à celle des animaux, a permis la naissance de l'agriculture au cours de la révolution néolithique, qui a vu la transition d'une société de chasseurs-cueilleurs vers une société de producteurs agricoles.

Ce processus a commencé à différentes époques de l'Holocène dans plusieurs régions du monde, notamment dans le Croissant fertile, en Chine, en Amérique centrale, dans les Andes, en Nouvelle-Guinée et en Afrique de l'Ouest. Il a abouti à la création de plantes cultivées profondément modifiées dans leur morphologie, leur physiologie, leur phytochimie et leur génétique, sous la pression sélective exercée de façon délibérée ou non par les premiers agriculteurs, soit directement par la sélection de semences ou de propagules, soit indirectement par les pratiques culturales et la modification de l'environnement agricole.

La domestication a créé à des degrés divers une relation d'interdépendance entre les populations humaines et certains types de plantes.. D'un point de vue biologique, on passe pour ces espèces domestiquées d'une sélection naturelle à une par l'homme.

Les plantes domestiquées ont tendance à perdre certains traits conservés chez les progéniteurs sauvages tels que les mécanismes de dispersion (comme l'égrenage des épis ou la déhiscence des gousses et siliques), les défenses chimiques et physiques contre les herbivores et la dormance, la grande majorité des plantes économiques aujourd'hui étant des annuelles..

centre|vignette|upright=2.5|Les foyers de l'agriculture.

En 1971, le botaniste américain, Jack Harlan, émit l'idée de trois zones où l'agriculture serait apparue indépendamment, et ou de nombreuses plantes indigènes ont été domestiquées et qu'il organisait en centres et en « non-centres », ces derniers à plus vaste étendue géographique, entre lesquels des variétés de plantes ont pu être échangées.

+ Centres et non-centres de Harlan Centres Non-centres A1. Proche-Orient A2. Afrique B1. Chine B2. Asie du Sud-Est et Pacifique-Sud C1. Amérique centrale C2. Amérique du Sud

De nos jours les scientifiques s'accordent sur l'existence de ..

Évolution phénotypique

+ Quelques traits associés à la domestication des plantes. Traits Plante sauvage Plante domestiquée Taille (plante) haute basse/naine Port (plante) ramifié/buissonnant compact Maturité asynchrone synchrone Dormance (graines) présente absente Égrenage épis fragiles épis solides Taille (fruits/graines) petite grande Facilité de dispersion très élevée perdue Battage difficile facile Reproduction allogamie autogamie Germination asynchrone synchrone Poils/épines présents absents ou réduits Toxines présentes absentes ou réduites Toute plante domestiquée ne présente pas nécessairement l'ensemble de ces traits et leur importance relative dépend du type de plante et du système de culture. Ainsi les plantes cultivées pour leurs graines ont invariablement des graines plus grosses que leurs parents sauvages, tandis que chez des plantes telles que la pomme de terre la taille des tubercules et la présence de toxines sont des traits bien plus importants

L'ensemble des caractères qui distinguent les plantes cultivées de leurs ancêtres sauvages constitue le « syndrome de domestication », expression forgée par le botaniste allemand Karl Hammer en 1984.. Les caractères proviennent au moins en partie de la sélection humaine et se rapportent donc à la manière dont les plantes sont cultivées et récoltées.

Dans un agroécosystème, la concurrence entre les plantes est moindre que dans le milieu naturel. Cette concurrence réduite est convertie chez les plantes cultivées en une productivité plus élevée pour les organes récoltés (graines, feuilles, racines, etc.) grâce à un partage modifié des photosynthétats et à un indice de récolte (rapport de la biomasse récoltée à la biomasse totale) plus élevé. L'augmentation de taille peut parfois être remarquable, pouvant atteindre une différence d’un facteur 10 à 20 entre les types sauvages et domestiqués. Cette augmentation de la taille des grains, et plus généralement des organes récoltés, est souvent considérée comme une indication de l'intervention humaine dans la reproduction des plantes.

La culture des plantes se traduit par la création d’un système de production, dont l'objectif global a été d'augmenter la biomasse récoltée tout en diminuant l'effort total nécessaire pour récolter cette biomasse. Plusieurs traits ont été sélectionnés pour atteindre cet objectif, comprenant notamment. :

vignette|upright|Diversité de taille des tomates cultivées.

la perte de dormance des graines, qui conduit à des peuplements plus uniformes ; les semences de la plupart des plantes cultivées germent peu de temps après la plantation, alors que leurs progéniteurs sauvages germent souvent uniquement en réponse à des signaux environnementaux tels que la durée du jour (photopériodisme) et la température ; la domestication peut aussi entraîner une perte de sensibilité aux signaux environnementaux pour la floraison. un port plus compact, avec des ramifications moins nombreuses et plus courtes, ce qui réduit la concurrence intraspécifique et rend la récolte plus synchrone ; ce trait est sélectionné par des méthodes de récolte qui échantillonnent de préférence des plantes de taille et de forme similaires ; chez les céréales, les pratiques culturales ont conduit à sélectionner un développement du tallage et une maturation synchrone. un mode de reproduction tendant à évoluer de l'allogamie à l'autogamie et à la multiplication végétative, ce qui rend la reproduction moins dépendante des facteurs abiotiques et biotiques ; la moindre dispersion des graines par égrenage, ou sa disparition complète, ce qui limite les pertes de grains à la récolte. C'est le trait de domestication le plus important, car il rend la propagation de la plante dépendante de l'intervention humaine. Ce trait s’accompagne aussi de la perte des aides à la dispersion des grains, comme les poils, les crochets et les barbes, qui facilitent la dispersion par le vent et les animaux.

La sélection a également porté sur des caractères importants du point de vue de la consommation (denrées alimentaires) ou de l'utilisation (fourrages, fibres). L'attrait pour la nouveauté, en particulier en matière de couleur ou de forme des graines et des fruits, a conduit à la diversité morphologique frappante de certaines plantes cultivées. On le constate pour les choux (Brassica sp.) : chou rouge, choux de Bruxelles , chou-fleur, chou-rave, etc.) , pour certaines légumineuses à grosses graines (Phaseolus sp. et Vigna sp.) ; et chez les Rosaceae pour la taille, la forme, la texture et la couleur des fruits (par exemple, pommes – Malus sp., poires – Pyrus sp., cerises et prunes – Prunus sp.). En général, la domestication a conduit à une augmentation de la taille des organes récoltés, qu'il s'agisse de racines, de feuilles, de fruits ou de céréales.

La domestication a également entraîné une baisse de la teneur en composés toxiques, qui remplissent chez les plantes sauvages plusieurs fonctions comme la protection contre les maladies ou les ravageurs, C’est le cas par exemple de la réduction des glucosides cyanogéniques chez le manioc, l’igname ou le haricot de Lima. La modification de la composition chimique a porté également sur d’autres caractères, par exemple l’amélioration de la qualité boulangère du blé et la modification de l'équilibre sucre-amidon chez le maïs..

Importance Le nombre d'espèces de plantes domestiquées est relativement modéré, mais a eu une importance considérable dans l'évolution de l'humanité. On estime que les sociétés humaines pré-agricoles utilisaient pour leur alimentation environ 7000 espèces végétales, dont seule une infime partie a été domestiquée.

Sur un total évalué à espèces de Cormophytes (anciennement appelés "végétaux supérieurs"), dont environ ont été décrites, on estime qu'environ 2500 espèces ont subi un certain degré de domestication, mais seulement 250 sont considérées comme pleinement domestiquées.

Les plantes domestiquées appartiennent à plus de 160 familles botaniques. Environ 40 % des espèces domestiquées appartiennent à quatre familles : Poaceae, Fabaceae, Brassicaceae et Rosaceae.. Parmi ces plantes, de nombreuses n'ont qu'une utilisation mineure et une importance locale. De nos jours, l'humanité dépend pour son alimentation d'un très petit nombre de plantes cultivées. On estime que moins de 20 espèces végétales fournissent 95 % environ de l’apport calorique au niveau mondial. Il s'agit notamment du blé, du riz, du maïs, de l'orge, du sorgho, du millet, de la canne à sucre, des bananes et plantains, du manioc, de la pomme de terre, de la patate douce et des légumineuses à grosses graines telles que soja, haricot, les pois et pois chiche, lentille..

Les Poaceae sont particulièrement importantes, cinq espèces (riz, blé, maïs, canne à sucre et orge) représentant plus de la moitié des calories consommées..

Classification

Notes et références

Voir aussi

Bibliographie .

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Articles connexes Biodiversité agricole Biodiversité du sol Centre de diversité Conservation de la nature Culture sous-utilisée Débuts de l'agriculture au Proche-Orient Diversité des plantes cultivées Domestication Domestication de l'amandier Espèce sauvage apparentée à une plante cultivée Génomique de la domestication Mimétisme vavilovien Néolithique du Proche-Orient Patrimoine agricole Place des femmes dans l'agriculture Pool génique Systèmes ingénieux du patrimoine agricole mondial

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