Et si les champignons n'avaient pas existé

Sciences et Avenir a raconté dans son numéro de décembre 2025, intitulé « Aux origines », comment les plantes ont bénéficié de l’aide précieuse des champignons pour réussir à s’acclimater aux rigueurs de la vie hors de l’eau. Il y a 500 millions d’années, les mycéliums ont entamé une coopération étroite avec les racines des végétaux, afin de les aider à assimiler les éléments minéraux présents dans les sols. Cet échange de services, la mycorhize, concerne toujours 90 % des plantes actuelles.

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Un arsenal enzymatique unique au monde et redoutable

Pour mobiliser nitrate, phosphate et potasse, les champignons sont dotés d’un redoutable arsenal enzymatique, unique dans tout le monde vivant. Au cours de leur évolution, ces enzymes se sont transformées pour s’occuper non seulement de la nourriture de leur commensal, mais aussi de sa dégradation après sa mort. Entre 500 et 300 millions d’années en effet, les plantes gagnent en volume et en hauteur, en compétition pour la lumière. Elles développent pour cela une très grosse molécule, la lignocellulose.

Ce matériau est d’une solidité et d’une rigidité à toute épreuve. Les cellules du bois possèdent une paroi primaire, qui forme avec la lignine un réseau irrégulier aux propriétés élastiques, et une paroi secondaire, elle-même composée de trois couches constituées en proportions variables de cellulose, d’hémicelluloses et de lignine. Ces cellules ligneuses sont reliées entre elles par une lamelle, ce qui permet leur assemblage en tissus. Cette construction complexe implique pour le dégradeur de posséder un arsenal étendu d’enzymes, capables de s’attaquer à tout ou partie de ce puzzle moléculaire. C’est ce que les trois sortes de pourriture – molle, brune et blanche, toutes membres de la famille des Agaricomycètes – ont acquis et ce, pour une bonne raison : la lignocellulose, c’est dur à manger, mais c’est plein de sucres. C’est donc très nourrissant.

Et pour la planète, cela change tout. En juin 2012, une équipe franco-américaine publiait dans Science les résultats du séquençage de 31 génomes de membres de la famille des pourritures blanches. Les chercheurs sont ainsi remontés à l’ancêtre de ces décomposeurs. Ils ont déterminé l’époque de son apparition sur Terre, qui coïncide avec la fin de la formation des gisements de charbon. En l’absence, en effet, de dégradation de la lignocellulose, celle-ci subissait auparavant un processus de « houillification », où les végétaux enfouis sous les sédiments se solidifient lentement sous l’effet de la pression et de la chaleur. Les champignons ont, en quelque sorte, construit un système efficace de traitement des déchets verts. Quel aurait été l’effet à travers les ères géologiques d’une accumulation croissante de plantes fossiles dans le sol ? Personne n’est en mesure de répondre à cette question.

Ces différentes espèces fongiques (de gauche à droite : « Oudemansiella mucida », « Mycena renati », « Mucor mucedo » et « Serpula lacrymans ») assurent une fonction essentielle de dégradation et recyclage de la matière organique. Crédit : S. VITZTHUM / BIOSPHOTO; G. DOUMA/ NATUREL/EBPHOTO; S. VITZTHUM / BIO.

Leur fonction de décomposition donne aux champignons un rôle majeur et décisif dans la stabilité du climat de la planète

Cette fonction de décomposition donne, en revanche, aux champignons un rôle majeur et décisif dans la stabilité du climat de la planète. Quand ils rongent la lignocellulose, ils relarguent en effet dans l’atmosphère d’énormes quantités de dioxyde de carbone. Or, sans les 800 milliards de tonnes de ce CO2 présent en permanence, il n’y aurait pas, ou moins, d’effet de serre et les températures seraient beaucoup plus basses qu’elles ne le sont aujourd’hui. De plus, les plantes ont besoin de ce CO2 pour accomplir leur photosynthèse et donc croître. Les flux naturels sont équilibrés. Les plantes captent autour de 120 milliards de tonnes de carbone par an, et elles en relarguent autant par leur évapotranspiration et à travers la décomposition de la matière organique et de la lignocellulose.

Or, sur les 120 milliards de tonnes qui retournent dans l’atmosphère, 85 milliards proviennent du travail souterrain des champignons ! Le changement climatique en cours est produit par le déséquilibre créé par la combustion des énergies fossiles qui ont échappé à leur appétit, entre 500 et 300 millions d’années.

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Mais il y a mieux ! Sans les champignons, il est probable que l’évolution de l’humain aurait été très différente. C’est ce qu’affirment Katherine Bryant de l’université Aix-Marseille, Christi Hansen du Hungry Heart Farm and Dietary Consul-ting à Conley (États-Unis) et Erin Hecht de l’université Harvard à Cambridge (États-Unis), dans un article paru en 2023 dans Communications Biology.

L’évolution de notre cerveau liée à un changement de diète

Ces trois chercheuses ont revisité l’hypothèse la plus plausible expliquant pourquoi, en 2 millions d’années, le volume du cerveau des hominidés a été multiplié par trois. L’examen des fossiles d’australopithèques montre en effet qu’ils possédaient alors un cerveau similaire à celui des grands singes actuels. Ce n’est pas la seule différence entre Homo sapiens et ses plus proches cousins. L’humain a un intestin dont la longueur est 60 % inférieure à celle d’un chimpanzé par exemple – principalement au niveau du colon.

Il est impossible évidemment d’expliquer par des preuves tangibles les raisons d’une telle modification physiologique. Mais l’examen des fossiles des premiers hominidés et les études comparatives sur les mammifères actuels font penser que c’est un changement de diète qui a mené à cette évolution. Les tissus cérébraux exigent en effet beaucoup d’énergie, mais ceux du système digestif également. L’hypothèse la plus courante, c’est qu’en consommant de la viande, les ancêtres des humains auraient eu moins besoin d’énergie pour digérer les aliments, provoquant ainsi une réallocation de ces calories vers le cerveau.

Comment ces hominidés s’en sont-ils procuré ? Les humains ne sont devenus des chasseurs réguliers que dans les derniers millénaires du paléolithique et le feu a été domestiqué autour de 300.000 ans. Il faut donc imaginer que l’évolution a commencé par un charognage « actif », les hominidés suivant les grands carnassiers pour pouvoir se nourrir sur les carcasses fraîches. Mais une autre hypothèse table sur l’influence des tubercules de plantes.

Si les champignons n’avaient pas existé, il n’y aurait pas d' »Homo sapiens »

Bryant, Hansen et Hecht proposent une voie alternative : les produits fermentés, un phénomène provoqué par les levures, des membres à part entière du règne des champignons. Ils font ainsi remarquer que ce type d’aliments, qui représentent aujourd’hui entre 10 et 40 % du régime des humains selon les régions et les appartenances socioculturelles, ont des effets bénéfiques importants sur la digestion, notamment en favorisant l’équilibre du microbiome humain, ces deux kilos de bactéries et de champignons qui tapissent le système digestif interne. « L’ingestion de ces produits fermentés fournit quatre éléments essentiels à la digestion et l’absorption, écrivent les auteures. Premièrement, cela accroît la digestibilité de la nourriture. Deuxièmement, cela augmente la disponibilité en micronutriments. Troisièmement, cela améliore la fermentation intestinale, en favorisant la diversité de la microflore intestinale. Et quatrièmement, cela favorise les fonctions immunitaires et la résistance aux agressions du microbiome intestinal. « 

Pour elles donc, « ces bénéfices auraient constitué des avantages adaptatifs pour nos premiers ancêtres et pourraient avoir joué un rôle clé dans l’évolution du cerveau humain « . Et si les champignons n’avaient pas existé, il n’y aurait pas d’ Homo sapiens non plus.