Des fossiles végétaux exceptionnellement préservés, vieux de 350 millions d’années, appartenant à d’étranges arbres buissonnants, ont été découverts dans le sud-est du Canada. Au Royaume-Uni, des chercheurs ont découvert une forêt fossile avec de petits arbres ressemblant à des palmiers et des traces d’arthropodes remontant au Dévonien moyen. Les arbres pétrifiés découverts accidentellement dans le sud-ouest de l’Angleterre appartiennent à la plus ancienne forêt connue sur Terre, selon une nouvelle étude. Les fossiles vieux de 390 millions d’années supplantent la forêt fossile de Gilboa, dans l’État de New York, vieille de 386 millions d’années, et deviennent la plus ancienne forêt connue au monde.
Au Royaume-Uni, des chercheurs ont découvert une forêt fossile avec de petits arbres ressemblant à des palmiers et des traces d’arthropodes remontant au Dévonien moyen. La nouvelle découverte met en évidence les différences entre les deux écosystèmes, suggérant que les forêts sont passées de relativement primitives à établies en quelques millions d’années seulement, a déclaré Neil Davis, auteur principal de la nouvelle étude, publiée le 23 février dans le Journal of the Geological Society.
Une illustration de ce à quoi auraient pu ressembler les arbres dans la première forêt de la Terre. Peter Giesen/Chris Berry
On pense que ce type de plante aujourd’hui disparu, connu sous le nom de cladoxylopsides, est étroitement lié aux fougères et aux sphénopsidés (prêles). “Ils ressemblent à des palmiers, mais ils n’ont rien à voir avec des palmiers”, a déclaré Davis. “Ils ont une longue tige centrale et ce qui ressemble à des feuilles de palmier qui se détachent, mais ces feuilles de palmier ne sont pas réellement des feuilles, ce sont en fait juste un tas de brindilles.”
Selon Davis, ces arbres aux cimes ramifiées atteignaient une hauteur de 6,5 à 13 pieds (2 à 4 mètres), ce qui signifie que «ce n’était pas une forêt très haute».
Les arbres fossiles sont préservés à la fois sous forme de troncs creux remplis de sédiments et de bûches tombées qui ont été aplaties au fil des éternités, comme des «moulages dans les sédiments», a déclaré Davis. Il a ajouté que de petites cicatrices aux endroits où les branches étaient attachées aux arbres étaient encore visibles.
Davis et ses collègues ont découvert les vestiges de la forêt alors qu’ils effectuaient des travaux de terrain dans la formation de grès de Hangman, qui remonte à la période du Dévonien moyen (il y a 393 à 383 millions d’années). Durant la période du Dévonien, ce qui est aujourd’hui la Grande-Bretagne faisait partie d’un continent appelé Laurentia, situé juste en dessous de l’équateur, ce qui signifie que le climat était chaud et sec, a expliqué Davis.
Les arbres fossiles récemment découverts appartiennent à la plus ancienne forêt connue au monde. Christophe Berry
“Quand j’ai vu pour la première fois des photographies de troncs d’arbres, j’ai immédiatement su de quoi il s’agissait, grâce à 30 ans d’expérience dans l’étude de ce type d’arbre à travers le monde”, co-auteur de l’étude Christopher Berry, paléobotaniste et maître de conférences à l’Université de Cardiff aux États-Unis. Royaume-Uni, a déclaré dans un communiqué. «C’était incroyable de les voir si près de chez nous. Mais la compréhension la plus révélatrice vient lorsque l’on voit pour la première fois ces arbres dans les endroits où ils ont poussé.»
Des arbres plus anciens existent dans d’autres parties du monde, les premières plantes étant apparues sur terre il y a 500 millions d’années, mais cette nouvelle découverte est le premier exemple de forêt où les arbres poussent rapprochés et en touffes.
“Nous avons trouvé des espèces dans lesquelles les arbres poussent les uns à côté des autres dans une certaine zone”, a déclaré Davis. “Nous regardons donc une image à partir de laquelle nous pouvons dire avec certitude qu’il y avait des arbres poussant à cet endroit particulier, et le sédiment que nous étudions est le sol forestier.”
Certains fossiles montrent encore des cicatrices là où les branches étaient attachées aux arbres. Neil Davis
Parmi les arbres fossiles, les chercheurs ont découvert des traces appartenant à de petites créatures du Dévonien. “À l’heure actuelle, il n’y a rien de plus grand que les nombreux petits arthropodes qui parcourent le sol”, a déclaré Davis. “Il se peut que l’on trouve quelques créatures et poissons ressemblant à des amphibiens dans certains lacs et rivières à proximité.”
Bien que les chercheurs aient initialement décidé d’étudier les sédiments, la découverte accidentelle d’arbres fossiles pourrait révéler un tournant dans l’écologie végétale du Dévonien. “Cela suggère qu’il y a eu une augmentation soudaine des environnements forestiers il y a environ 390 millions d’années”, a déclaré Davis.
Des fossiles végétaux exceptionnellement préservés appartenant à d’étranges arbres buissonnants ont été découverts dans le sud-est du Canada, selon de nouvelles recherches. Les arbres anciens ne ressemblent à rien de ce que les scientifiques ont jamais vu et pourraient être des exemples d’expériences évolutives. Les rares fossiles d’arbres, conservés avec leurs feuilles, ont une architecture qui ne ressemble à aucune plante connue aujourd’hui et constituent la première preuve que de petits arbres poussaient sous la canopée forestière.
Il y a 350 millions d’années, un tremblement de terre a renversé les arbres et les a ensevelis dans un bain de boue, laissant des empreintes presque parfaites de leurs troncs et de leurs feuilles dans les sédiments au fond de ce qui était alors un lac. Les géologues ont découvert le premier bois fossilisé lors de l’excavation d’une carrière au Nouveau-Brunswick en 2017 et ont ensuite mis au jour quatre autres spécimens presque identiques.
Généralement, seuls les troncs d’arbres anciens sont conservés dans les archives fossiles. Mais la nouvelle découverte révèle une canopée dense de plus de 250 feuilles rassemblées autour des 30 premiers pouces (75 centimètres) du tronc mince et non ramifié de l’arbre, qui mesurait environ 8,7 pieds (2,7 mètres) de haut. Les feuilles poussaient jusqu’à 9,8 pieds (3 mètres) de long et s’étendaient à partir du tronc en «spirales étroitement comprimées», selon l’étude publiée vendredi 2 février dans la revue Current Biology.
Les arbres, appelés Sanfordiacaulis, ont probablement développé cette structure en spirale pour maximiser la quantité de lumière solaire que leurs feuilles captent pour la photosynthèse, ont écrit les chercheurs dans leur étude. Leur taille plus courte suggère également que ces plantes sont le premier exemple d’arbres plus petits poussant sous la canopée d’arbres plus grands.
Les feuilles des arbres sont très rarement conservées sous forme de fossiles, mais ce spécimen montre les restes d’une canopée. Matthieu Stimson
Reconstruire ces plantes “déforme notre compréhension de la façon dont les arbres s’organisent et poussent”, a déclaré Gastaldo. “Leur architecture de croissance est similaire, mais nettement différente, aux deux types d’arbres que l’on trouve dans les tropiques modernes”, comprenant un petit nombre de fougères arborescentes, de gymnospermes (plantes à graines ouvertes) et de plantes à fleurs, a-t-il déclaré. Mais ces plantes modernes portent moins de feuilles dans leur couronne – 15 à 20 dans le cas des fougères arborescentes et des palmiers, a-t-il ajouté.
Selon Gastaldo, Sanfordiacaulis se distinguait peut-être parmi la végétation de la période carbonifère (il y a 359 à 299 millions d’années) de la même manière que se distinguent aujourd’hui les carquois (Aloidendron dichotomum, anciennement Aloe dichotoma) et les baobabs (Adansonia).
Olivia King, qui a aidé à découvrir les nouveaux fossiles, s’allonge à côté de l’un des spécimens de Sanfordiacaulis. Matthieu Stimson
“Nous considérons les carquois et les baobabs comme des bizarreries par rapport aux autres angiospermes (plantes à fleurs)”, a-t-il déclaré. “De telles bizarreries existaient dans l’Antiquité dans d’autres groupes de plantes qui vivaient bien avant l’apparition des plantes à fleurs sur la planète, mais nous n’avons aucune idée de leurs bizarreries à moins qu’un événement très rare ne se produise et préserve la plante intacte.”
Selon l’étude, les plantes se sont considérablement diversifiées au cours de la période du Dévonien (il y a 419 à 359 millions d’années) et du Carbonifère. Ces étranges fossiles pourraient être un exemple d’une expérience évolutive de l’époque qui a finalement échoué, a déclaré Gastaldo. “L’évolution du règne végétal a connu de nombreuses formes expérimentales différentes qui ont connu du succès pendant plusieurs millions d’années, voire plus, mais qui n’ont pas résisté à l’épreuve du temps”, a-t-il déclaré.