La naissance des plantes terrestres au Paléozoïque

 

Par Jean ROY  - Novembre 2016

 

Nous sommes au Paléozoïque,
l'ancienne ère primaire.
- 550 Ma / - 245 Ma

Eres géologiques

La Terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années (Ga)
La vie est apparue il y a 3,5 Ga
Les hominidés remontent à 3 millions d'années (Ma)

 

 

LE PALEOZOIQUE, UN MONDE DIFFICILE A IMAGINER !

 

A quoi ressemble le monde Paléozoïque ?

Aucune plante terrestre avant le milieu du Silurien (- 435 Ma / - 410 Ma)

Vulcano
Vulcao - Iles Eoliennes

 

Bretignolles
Paléozoïque de Brétignolles - 85

 

Etna
L'Etna - Sicile

 

Les continents primitifs dérivent.

Ils vont former la Pangée (Wegener)

La Pangée se disloquera à la fin du Permien.
L'air est irrespirable, beaucoup de CO2
Manque d'O2
Température et humidité instables.

 

Les Cyanobactéries - ou algues bleues - changent tout.

 

Dans l'eau déjà la vie.
Des formes évoluées et aussi de simples bactéries, comme les Cyanobactéries.

Pourquoi elles peuvent agir ?
Elles contiennent de la chlorophylle et fabriquent de l'oxygène.

Photosynthèse

Comment elles agissent ?
En pénétrant d'autres micro-organismes, elles apportent leur chlorophylle.
Une cellule végétale est née.

Des algues vertes flottent, s'échouent, les plantes vont conquérir le monde.

Les Cyanobactéries ont laissé des fossiles 
Les Stromatolithes.

Stromatolite

 

 

 

Ce sont des structures feuilletées formées par les colonies de cyanobactéries
à partir du carbonate de calcium présent dans les océans.

On en retrouve en Australie, Egypte, USA et récemment au Groenland.

 

 

LES PREMIERES PLANTES TERRESTRES

Fin Silurien - 410 Ma     Dévonien - 410 / - 360 Ma

Elles ne sont pas spectaculaires.
- Charophytes, Hépatiques, Mousses.

Charophytes

Pas de racines.
Seulement des fossiles de leurs spores.

La flore de Rhynie (Ecosse)

Cooksonia
Le plus vieux fossile connu de plante.
Cooksonia.

 

Plante vasculaire
Simple tube sans feuilles avec racines et vaisseaux.
(plante vasculaire)

 

Les plantes s'adaptent et se perfectionnent.

-  Passer de l'eau à l'air ambiant a nécessité:
Racines et vaisseaux nouriciers
Lignine pour se redresser
Pores pour échanger avec l'air
Cuticule et Liège de protection
Se protéger des UV

Une reproduction simple, les spores

-  Les plantes se diversifient et se multiplient,
véritable explosion au Dévonien.

-  Au Dévonien apparait le bois dans des fossiles
trouvés à Chateaupanne (Montjean sur Loire 49)

Fossile d'Armoricaphyton chateaupannense
- 470 Ma (plante de 10 à 20 cm)

 

Structure du bois
liber et écorce

 

-  Après le bois, les feuilles qui captent la lumière.

En zone humide de grandes forêts d'Archaéoptéris.
10 à 30 m. de haut
1m de diamètre

Archaéoptéris

 

Callixylon
Le bois fossile: "Callixylon"

 

Des feuilles en fronde, des spores pour se reproduire, c'est une fougère géante.

fougère

Quelques rares plantes survivent après le Dévonien.
Les immenses forêts d'Archaéoptéris disparaissent
et laissent la place au Carbonifère.

Attention, ne pas confondre !!

L'Archéoptéris, cet "arbre fougère géante" du Dévonien
disparu au Carbonifère connu par ses fossiles de frondes.

Forêt du Dévonien

 

Fossile de fougère

 

Avec l'Archéoptéryx
genre de Dinosaures à plumes de la fin du Jurassique (150 Ma).

Anchiornis
Anchiornis - Muséum de Nantes

 

Archaéopteryx

 

 

 

LA FORET DU CARBONIFERE

- 360 Ma / - 295 Ma

Cette forêt très riche pousse dans des zones marécageuses,
lieux propices à la fossilisation.

Les Calamites (Sphénophytes)

"Arbres" de 5 à 10 m. de hauteur.
Tronc creux (fossiles de moule interne).
Fossiles assez faciles à identifier.
Tiges annelées et segmentées.
Le "feuillage" donne Annularia stellata.

Col Possonnière
Col de la Possonnière - 05

 

Calamite
Montceau les mines - 71
Franck Dufour

 

Annularia
Graissessac - 34

 

 

Sigillaires et Lépidodendrons (Lycophytes)

Sigilaire
Sigilaire

 

Lepidodendron
Lépidodendron

 

20 à 30 mètres de hauteur
Tronc d'1 m de diamètre.
Feuilles à 1 nervure qui en tombant du tronc
laissent une cicatrice caractéristique visible sur les fossiles.

Sigillaire
Sigilaire. Aspect cannelé, sérié.
Montceau les mines - 71
Franck Dufour

 

Lépidodendron
Lépidodendron
Port de Cristol - 05

 

Lépidodendron
Cicatrices en losange
Muséum de Nantes

 

 

Les fougères

Chapitre très complexe
Identification sur les frondes et les pinnules

Multiples groupes et variétés.
En grec Ptéris = Fougère.

Sphenopteris

 

 

 

Linopteris

 

Glossopteris

 

Les fougères vraies

Les fougères primitives (Filicophytes) sont rares.
Petite taille et frondes de type Sphénoptéris.

Fougère primitive
Muséum de Nantes

-  Les fougères arborescentes (filico marratiales) très fréquentes au Carbonifère.
Psaronius la plus emblématique.
8 à 10 m de haut

Frondes de 3 m de type Pecopteris le plus souvent.
Racines en faisceau formant le tronc : Stype.

Végétal Gressessac
Gressessac - 34
Musée de la Mine de Blanzy - 71

L'apparition des "Fougères à graines"
(Pteridospermophytes)

Une évolution majeure : des spores aux "graines".

Avant, les spores.
Au sol les spores germent avec l'humidité.

Spores

Maintenant les "graines" (plutôt ovules nus)
Fécondée sur la plante, la graine germe au sol.

Graine fossile
Graissessac - 34
Patrick Martin

Fougères également arborescentes.
Frondes doubles (plus de lumière captée).
Un vrai tronc.
Avec la graine, elles peuvent s'écarter de l'eau.
Nombreuses variétés difficiles à identifier.

Elles ont disparu.

Quelques exemples

Shénoptéris
Shénopteris
Odontoptéris
Odontoptéris
Graissessac - 34
Lescuroptéris
Lescuroptéris
Monceau les mines - 71
Fougère vraie
Fougères vraies et 
Fougères à graines
Graissessac - 34

 

 

LA FIN DU CARBONIFERE ET LE PERMIEN

- 295 Ma / - 245 Ma

Glaciation ou réchauffement suivant les continents.
Diminution de l'humidité.
Apparition des saisons au sud.

S'adapter sinon disparaître.
Seules les fougères vraies résistent.

Un nouveau goupe apparait (Medullosales)
à l'origine de nouvelles plantes.

 

Les Cycas

On dirait des palmiers mais ce n'en sont pas.

Palmiers

 

Muséum de Nantes

 

 

Les Cordaïtes

Immenses forêts à la fin du Carbonifère (Namurien).
20 à 30 m de hauteur.
Ovules en forme de coeur.
Longues feuilles en spatules à nervures parallèles.
Moules internes de tronc : Artisia.

Cordaïte

 

Cordaïte

 

Cordaïte
Muséum de Paris

 

Disparus, ils ont annoncé les Conifères.

 

Les Ginkgos.

L'arbre "aux mille écus"

Nés au Permien.
Retrouvés en Chine.
Nombreux à Nantes.

Ginkgo

 

Feuille Ginkgo

 

Ginkgo fossile
Muséum de Nantes

 

Ginkgo ovule
Des ovules et non des fruits

 

 

Les Conifères.

Sont les premières plantes à graines.

Adaptés à des climats secs avec leurs aiguilles,
ils s'éloignent des milieux humides.
Les cônes contenant les graines permettent une vie au ralenti.
Ils envahissent toute la planète.
Apparus au Permien, multipliés et diversifiés au Mézozoïque.

Comme cet exceptionnel Pin Wollemi du jardin des plantes de Nantes.
Né au Jurassique, découvert il y a 20 ans
il ne resterait plus qu'une centaine de Pins Wollemi sauvages.

 

 

LA FIN DE L'HISTOIRE

De nombreux Paléobotanistes ont reconstitué cette histoire
d'après les fossiles des plantes.
parmi eux, il faut retenir 2 grands noms.

Adolphe Brongniard
Adolphe Brongniard
"Histoire des végétaux fossiles"
1828

 

François Cyrille Grand' Eury
François Cyrille Grand' Eury
"La flore du Carbonifère"
1877

 

Que sont devenues ces plantes du Paléozoïque ?
Les toutes premières n'ont pu s'adapter, elles ont disparu,
ainsi que les Fougères à graines et les Cordaïtes.

Les Fougères, y compris arborescentes, Cycas, Ginkgo et les Conifères
ont survécu à l'extinction massive de la fin du Permien.

Aujourd'hui dominent les plantes à fleurs (Angiospermes)
apparues au Crétacé.

Il nous reste aujourd'hui quelques curiosités.

Prèles
Ces Prèles descendent des Calamites

 

Sélaginelles
Les Sigillaires ont laissé ces Sélaginelles.

 

Hépatiques
Les Hépatiques n'ont pas changé.

 

Osmonde
Le feuillage de fougère Osmonde évoque bien certains fossiles.

 

 

 

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