Origine des espèces végétales et de la biodiversité

Samedi 30 novembre 2024 à 18 heures 
Au domaine COSTE MOYNIER 266 Mas de la Coste 34 400 Saint CHRISTOL – Entre-vignes

Samedi 30 novembre 2024, l’Association Restinclières Beaulieu pour le Respect de l’Environnement organisait une conférence sur le thème « De l’émergence des plantes sur les continents à celle des arbres et des forêts au Paléozoïque » 
Environ 70 personnes étaient présentes originaires de Beaulieu et des communes environnantes.
Jacqueline Taillandier, Présidente d’A.R.B.R.E a rappelé les buts poursuivis par l’association créée en 2011 et reconnue d’intérêt général, notamment l’éducation à l’environnement des enfants des écoles des deux communes.

La Présidente remercie les deux conférencières de la soirée venues présenter un thème issu de leurs travaux de recherche à l’invitation d’Yves Caraglio, botaniste et chercheur au CIRAD, référent scientifique de l’association.

Brigitte Meyer-Berthaud : Paléobotaniste – CNRS, UMR AMAP*
Depuis le début de sa carrière au CNRS, Brigitte Meyer-Berthaud a focalisé ses recherches sur divers aspects de l’évolution des plantes au Paléozoïque, la période pendant laquelle les plantes acquièrent bois, feuilles, racines et graines, et où deux grands groupes de plantes actuelles, les fougères et les gymnospermes, apparaissent et se diversifient.

Anne-Laure Decombeix : Paléobotaniste – CNRS, UMR AMAP*
Chercheuse au CNRS affectée à l’UMR AMAP, elle travaille sur les plantes fossiles du Paléozoïque et du début du Mésozoïque afin de comprendre l’origine et l’évolution de ces groupes de plantes, clés de compréhension des végétaux actuels. Anne-Laure s’attache à reconstruire leur biologie au travers de l’étude des relations entre la systématique et la diversité fonctionnelle, et entre l’évolution des plantes et les bouleversements climatiques du passé.

*UMR AMAP lab : botAnique et Modélisation de l’Architecture des Plantes et des végétations, à Montpellier.
Le programme de recherche d’AMAP recoupe plusieurs grands enjeux sociétaux et environnementaux actuels, tels que relayés par l’IPBES (https://www.ipbes.ne), le GIECC (https://www.ipcc.ch/) et les Objectifs du Développement Durable (https://www.un.org/sustainabledevelopment/fr/)

Les premiers arbres sont enregistrés dans des roches paléozoïques âgées de 385 millions d’années environ. Le syndrome arborescent, depuis son origine jusqu’à l’heure actuelle, combine des éléments de forme (un tronc vertical portant des éléments latéraux tels que feuilles et branches), de dimensions (hauteur, biomasse) et de durée de vie singuliers.

Si on enlève les feuilles qui sont des organes transitoires et qu’on se focalise sur le squelette, on peut considérer deux grands types chez les arbres actuels :

• L’Arbre Poteau ou « arbre tronc », représenté par les Palmiers et les Fougères arborescentes. Sa structure permanente se résume au tronc. Dans ce type d’arbre, la fonction de conduction hydraulique est assurée par de nombreux faisceaux vasculaires séparés, tandis que le soutien mécanique (rigidité en flexion) est assuré par des fibres ainsi que par la base engainante des feuilles.
• L’Arbre 3D, représenté par de nombreux arbres tels que chênes, hêtres ou conifère. Sa structure permanente, constituée du tronc et des branches permanentes, est en 3 dimensions dans l’espace. La conduction hydraulique et le soutien mécanique sont assurés par un seul tissu, le bois.
  Diverses combinaisons ont produit divers types d’arbres au Paléozoïque et la diversité des formes arborescentes est importante dès le Dévonien, entre -385 et -360 millions d’années. On documente à cette période :

• des arbres Poteau chez les Cladoxylopsida que nous nommerons « Clados ». Les spécimens les plus emblématiques sont découverts dans l’état de New York aux USA où ils forment une forêt à Gilboa. Ces arbres n’ont pas de feuilles et peu de bois.
• des arbres 3D chez Archaeopteris. Ces arbres ressemblent à des conifères actuels. On a récemment retrouvé des paléosols avec leurs systèmes racinaires très étendus à Gilboa où ils formaient des forêts à peu près contemporaines des précédentes. Ces arbres ont des feuilles et beaucoup de bois.
• des arbres à écorce. Ce troisième type a disparu au cours du Mésozoïque. Il est représenté par les Lycopsida que nous nommerons « Lycos ». Ici, la conduction hydraulique est assurée par un petit cylindre vasculaire au centre du tronc et le soutien mécanique par l’écorce dont le volume est plus important que celui du bois.

• un quatrième type a été mentionné, mais en fait, il ne s’agit pas de plantes et ils n’ont donc ni bois, ni feuilles. Ce sont des champignons géants représentés par un « tronc » de plus de 8 mètres de long et 1 m de diamètre, les Prototaxites. D’abord imaginés tenant debout, ils ont été interprétés plus récemment comme des formes rampantes.

Le syndrome arborescent résulte de la combinaison de caractères anatomiques et architecturaux qui sont apparus progressivement chez les plantes depuis qu’elles ont colonisé la terre ferme au cours du processus qu’on appelle « la terrestrialisation ». À l’origine, les plantes sont petites et présentent une seule tige dressée de quelques cm de haut et quelques mm de diamètre, terminée par un sac qui contient les spores destinées à la reproduction. La ramification arrive très tôt, vers 445 millions d’années, avec une tige qui se divise en 2 branches égales et dressées. Puis les branches se multiplient, se latéralisent à partir de divisions inégales et se réorientent ; certaines se stérilisent, et forment des systèmes ramifiés latéraux qui, en s’aplatissant, aboutiront à l’évolution de proto-feuilles, puis de feuilles. En même temps, le bois apparaît vers 405 millions d’années, mais dans des axes qui n’excèdent pas quelques mm de diamètre. Quelques soit leurs types, les premiers arbres évoluent des tiges plus hautes, mais selon leur type, ils possèdent ou non des feuilles et du bois.

Dès leur origine, les arbres ont formé des forêts qui ont profondément modifié les paysages et les écosystèmes terrestres, mais également les climats. Les forêts paléozoïques se sont développées sous toutes les latitudes, y compris jusqu’aux pôles lorsque les conditions climatiques le permettaient. Des forêts, dont les fossiles ont été reconnus par les premiers explorateurs de ce continent au début du 20ème siècle, ont ainsi colonisé l’Antarctique dès la fin du Paléozoïque, vers -260 millions d’années.
Les forêts étaient présentes dans les zones tropicales, dans les zones marécageuses, on trouve les Lycos et les Clados, là où l’eau est directement disponible. Un peu plus éloigné de l’eau, on trouve les « progymnospermes » comme Archaeopteris», puis les gymnospermes à partir de la fin du Dévonien.
Au cours du Permien, il y a une période de réchauffement et d’aridification. Les végétaux gagnent des tropiques vers les pôles. Ce sont alors les gymnospermes type conifères, Cycas, et Ginkgo qui forment les forêts, ainsi que d’autres groupes aujourd’hui éteints comme les Glossopteris avec de grandes feuilles en forme de langue (Glosso).

Une feuille fossile de Glossopteris du Permien d’Antarctique

Les Lycos arborescentes disparaissent vers 200 Ma mais leurs restes s’accumulent parfois dans les marécages sans se décomposer : ils donnent naissance aux lignites. Ces lignites (charbon) donnent son nom au Carbonifère, mais tous les charbons n’ont pas été formés au Carbonifère. C’est le cas en Europe, mais dans d’autres régions comme la Chine, il s’est formé du charbon au Permien par exemple.

Une couche de charbon formée par les lycophytes au Carbonifère près de Graissessac (Hérault)

Ensuite, c’est une promenade à travers les âges qui nous est proposée, on traverse le Dévonien, le Carbonifère, le Permien, le Trias en parcourant les modifications de la flore (et peu de la faune).
Il nous restera à découvrir toutes les périodes suivantes qui ont vu l’arrivée et la diversification des plantes à fleurs : les Angiospermes.

La dernière partie de cette conférence a laissé place aux questions et aux échanges fructueux et se sont poursuivis autour d’une dégustation des vins du domaine Coste Moynier.

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Régine Paris avec la relecture attentive d’Yves Caraglio.

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