Cependant, si effectivement, comme vous le mentionnez, la légumineuse ne peut pas fixer l'azote sans le Rhizobium, elle peut par contre très bien vivre en absorbant l'azote des sols (nitrate) comme le font toutes les autres plantes. L'association avec Rhizobium est même parfois inhibée si le sol est riche en nitrates (c'est le cas du soja si mes souvenirs sont justes).
Donc, le fait même qu'il puisse y avoir des bactéries fixatrices pouvant vivre sans l'association avec les racines et des plantes pouvant se passer des bactéries permet d'imaginer des étapes intermédiaires pouvant avoir créé cette association. La bactérie peut avoir commencé à vivre à la surface de la racine (comme le font encore de nombreuses bactéries et champignons) en se nourrissant de la matière organique de la plante ou tout simplement des matières organiques présentes dans le voisinage de la racine. Beaucoup de plantes, d'ailleurs, sécrètent des matières organiques qui nourrissent des bactéries qui colonisent la surface de leurs racines. En échange, les bactéries protègent la plante contre différents agents pathogènes et peuvent lui fournir différents nutriments.
Puisque la production d'azote assimilable par la bactérie constitue un énorme avantage pour la plante, la sélection va favoriser les bactéries qui ne nuisent pas trop à la plante et les plantes qui tolèrent bien la bactérie. Un phénomène de coévolution peut progressivement mener à l'étroite symbiose observée aujourd'hui. La plante nourrit la bactérie de sa photosynthèse et la bactérie fournit la plante en engrais azoté. Chaque partenaire se spécialise dans sa fonction dans l'association. La plante se spécialise à abriter et à nourrir la bactérie et la bactérie à fixer l'azote atmosphérique de plus en plus efficacement. Par la suite, la bactérie peut perdre la possibilité de se nourrir sans la plante. La relation symbiotique devient alors obligatoire pour elle.
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