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La première plante à fleur aquatique d’eau douce

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Résumé
Description
Une équipe internationale (1) dirigée par un chercheur du Laboratoire de Géologie de Lyon-Terre, Planètes, Environnement (CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, Ecole normale supérieure de Lyon) vient de montrer qu'un fossile récolté et connu dans les Pyrénées depuis plus de 100 ans n'était rien d'autre que la première plante à fleur d'eau douce. Cette étude vient de paraître dans la revue PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America).

An ancient aquatic angiosperm, B.Gomez et al. PNAS 2015 
An ancient aquatic angiosperm, B.Gomez et al. PNAS 2015  An ancient aquatic angiosperm, B.Gomez et al PNAS 2015 - 2



Quand commencèrent à se diversifier les premières plantes à fleurs (Angiospermes) et où vécurent-elles ?
Certaines phylogénies des plantes à fleurs placent les nénuphars (Nymphaeales) comme les Angiospermes aquatiques les plus basales. Cependant, les Nymphaeales n’apparaissent pas dans le registre fossile avant 115 millions d’années. Cette nouvelle étude publiée dans PNAS, révèle que les Angiospermes colonisaient déjà les milieux aquatiques d’eau douce il y a 130 millions d’années. C'est en étudiant une plante fossile à la morphologie atypique, Montsechia vidalii (Zeiller) Teixeira, qui vivait en Espagne entre 130 et 125 millions d’années que l'équipe a pu montrer que Montsechia est la plus ancienne angiosperme connue.
Montsechia est un fossile de plante localement abondant, trouvé dans des roches calcaires d’âge Barrémien (130 millions d'années), représentant des sédiments d’anciens lacs d’eau douce, dans deux localités bien connues, El Montsec dans les Pyrénées et Las Hoyas dans la Chaine Ibérique, Espagne. L’âge très ancien de Montsechia a été déterminé par une analyse biostratigraphique (charophytes corrélées avec foraminifères et ammonites), et démontre que Montsechia est l’une des toutes premières plantes à fleurs connues. Montsechia est sans équivoque une angiosperme, ayant une enveloppe protectrice fermée et d’origine foliaire, le carpelle ne s’ouvre jamais pour libérer la graine. Le fruit (Figure 2) contient une graine unique qui est portée inversée avec le micropyle (m) pointant vers la zone d’attachement et avec le funicule (f) courant ventralement à partir du placenta (pl) situé tout en bas, le hile (h) étant situé presque tout en haut. Cette même anatomie est trouvée chez Ceratophyllum, une angiosperme aquatique vivant de nos jours.  Les "fleurs” qui se développaient sous l’eau n’ont pas de pièces florales typiques telles que pétales ou glandes excrétant du nectar pour attirer les insectes pollinisateurs.
Une plante aquatique d’eau douce
Montsechia était une angiosperme aquatique vivant et se reproduisant sous la surface de l’eau pareillement à une autre plante aquatique bien connue Ceratophyllum. Elle présente des axes flexibles, une cuticule fine, et de rares appareils stomatiques. Le fruit a un pore près de l’apex à travers lequel le tube pollinique peut entrer. Montsechia est plus ancienne ou contemporaine de la plante aquatique Archaefructus de Chine. Ceci indique que les plantes aquatiques étaient localement communes à une étape très précoce de l’évolution des Angiospermes et que les habitats aquatiques peuvent avoir joué un rôle majeur dans la diversification de certaines lignées des premières angiospermes.
Les fossiles bousculent la phylogénie des angiospermes
La morphologie et l’anatomie de Montsechia, incluant plusieurs traits reproducteurs, suggèrent que Montsechia est groupe frère de Ceratophyllum. De plus, son âge très ancien soulève des questions sur la divergence très précoce du clade de Ceratophyllum par rapport à sa position basale comme groupe frère des eudicotes (le groupe de plantes le plus commun ayant des fleurs voyantes) dans beaucoup d’analyses cladistiques récentes. Cette étude ouvre de nouvelles questions sur l’ancienneté et le rôle des plantes à fleurs aquatiques dans la diversité des premières angiospermes et la domination du monde par cette végétation.

Source(s):
Montsechia, an ancient aquatic angiosperm Bernard Gomez, Véronique Daviero-Gomez, Clément Coiffard, Carles Martín-Closas, and David L. Dilcher, PNAS DOI10.1073/pnas.1509241112
(1) Bernard Gomez et Véronique Daviero-Gomez (Université Lyon 1, France), Clément Coiffard (Muséum de Berlin, Allemagne), Carles Martín-Closas (Université de Barcelone, Espagne) et David L. Dilcher (Université d’Indiana, USA).
Contact(s):
Bernard Gomez, Laboratoire de géologie de Lyon : Terre, planètes et environnement (TPE)
bernard.gomez@univ-lyon1.fr, 04 72 44 58 0104 72 44 58 01

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