Un scénario en trois phases basé sur les feuilles fossiles
Auteur : CNRS
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Feuille d’une Angiosperme aquatique Klitzschophyllites choffatii provenant du Crétacé inférieur de la province de Teruel (Espagne) © Bernard Gomez
Les plantes à fleurs sont aujourd’hui dominantes dans tous les environnements, mais cela n’a pas toujours été le cas. De nouveaux résultats montrent que durant le Crétacé, les plantes à fleurs ont conquis l’Europe en trois phases s’étalant sur plus de 40 millions d’années. Cette analyse explique la radiation initiale des plantes à fleurs comme une diversification graduelle dans le temps et dans l’espace. Elle vient d’être mise en évidence par une collaboration internationale coordonnée par un chercheur du Laboratoire de géologie de Lyon : terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Lyon 1). Leurs travaux sont publiés sur le site des PNAS (2 décembre 2012).
En 1875 et 1879, Charles Darwin qualifia l’apparition fréquente de feuilles d’Angiospermes au début du Crétacé supérieur (étage Cénomanien) d’« abominable mystère ». Une étude récente jette un nouveau regard sur cette énigme de l’évolution. Ce travail concerne l’Europe. Les fossiles végétaux connus au Crétacé sont exceptionnels, ils couvrent l’intervalle -135 à -65 millions d’années, représentent une gamme large d’environnements et sont étudiés depuis le milieu du XIXème siècle. La diversité des Angiospermes n’est pas la même selon le temps et selon l’environnement considéré. Cette observation provient-elle simplement d’archives fossiles incomplètes ou est-elle révélatrice de l’adaptation graduelle de ces espèces aux conditions environnementales ? De nombreuses interprétations apparemment contradictoires ont été proposées, mais y a-t-il une manière de les concilier ?
Déferlante fleurie sur l’Europe il y 130 millions d’années
L’équipe de paléobotanistes français et américain s’est penchée sur cette question en essayant d’établir la diversité par environnement au cours du Crétacé. Une base de données sur les feuilles de fougères, conifères et angiospermes provenant de nombreux gisements fossiles en Europe a été dressée et l’environnement de chacun a été précisé. Les scientifiques ont analysé ces données à l’aide d’une méthode mathématique, la parcimonie de Wagner, plus couramment utilisée dans les analyses cladistiques pour comparer les espèces à partir de leurs caractères. Ici, les localités ont été comparées à partir des espèces présentes dans chacune des localités. Les chercheurs ont ainsi pu reconstituer les changements des associations de plantes par environnement au cours du Crétacé.
Ces chercheurs proposent un scénario pour la radiation des angiospermes entre le Barrémien (130 Ma) et le Campanien (-84 Ma) basé sur les feuilles fossiles de plantes.
Les résultats démontrent que les angiospermes migrèrent dans de nouveaux environnements en trois phases :
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Barrémien (130-125 Ma) zones humides liées à des lacs d’eau douce,
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Aptien-Albien (125-100 Ma) sous-bois des plaines d’inondations (sauf levées naturelles et en arrière dans des zones plus basses et marécageuses,
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Cénomanien-Campanien (100-84 Ma) levées naturelles, en arrière zones plus basses et marécageuses et marécages côtiers.
Ce scénario permet de quantifier l’évolution des angiospermes dans le temps et dans l’espace en mettant en parallèle les changements de l’environnement biologique et de l’environnement physique.
Cette interprétation de la radiation des angiospermes en trois phases permet de réconcilier les scénarios basés précédent uniquement sur les plantes fossiles de l’Amérique du Nord.
Référence
« Rise to dominance of angiosperm pioneers in European Cretaceous environments »
Clément Coiffard, Bernard Gomez, Véronique Daviero-Gomez, and David L. Dilcher. PNAS, Semaine du xx décembre 2012.
CNRS
