Un événement botanique incroyablement rare fixé il y a 40 millions d’années dans de l’ambre
Le spectacle rare de graines vieilles de 40 millions d’années jaillissant d’un fossile de pomme de pin a été immortalisé dans de la sève d’arbre fossilisée ou ambre.
Cette méthode inhabituelle de développement, appelée germination précoce ou germination épigée, n’est pas courante chez les plantes en général et elle est presque inconnue chez les pins. Le fossile de pomme de pin fournit la première preuve de l’ancienneté extraordinaire de ce trait.
Image d’entête : la première preuve fossile d’une caractéristique botanique rare connue sous le nom de germination précoce, dans laquelle les graines germent avant de quitter le fruit. (George Poinar Jr./ Université d’État de l’Oregon)
Selon l’expert en paléobotanique George Poinar Jnr de l’Université d’État de l’Oregon, aux États-Unis :
Cruciale pour le développement de toutes les plantes, la germination des graines se produit généralement dans le sol après la chute de la graine.
Nous avons tendance à associer la viviparité (« développement embryonnaire alors qu’il est encore à l’intérieur du parent ») aux animaux, et oublions qu’elle se produit parfois chez les plantes.
La germination précoce se produit principalement chez les angiospermes, qui sont des plantes à fleurs comme les pommes et les oranges et qui constituent la plupart des fruits que nous mangeons. Les angiospermes ont généralement des graines qui sont contenues dans les fruits. Cependant, les pins sont un autre type de plantes, les gymnospermes.
Les aiguilles à l’extrémité de la plante embryonnaire indiquent une espèce de pin disparue. (George Poinar Jr./ Université d’État de l’Oregon)
Les gymnospermes, comme les conifères, produisent des graines « nues » qui ne sont pas enfermées dans un fruit et dont l’embryon est dormant, c’est-à-dire que la graine ne germera pas tant qu’elle ne sera pas dans des conditions parfaites.
Toujours selon Poinar :
La germination des graines dans les fruits est assez courante chez les plantes qui n’ont pas de dormance des graines, comme les tomates, les poivrons et les pamplemousses, et cela se produit pour diverses raisons. Mais c’est rare chez les gymnospermes.
Cela rend la germination précoce chez les gymnospermes incroyablement rare, si rare, en fait, que Poiner indique qu’il n’y a eu qu’une seule description de ce phénomène naturel dans la littérature, en 1965, ajoutant :
C’est en partie ce qui rend cette découverte si intrigante, même au-delà du fait qu’il s’agit de la première trace fossile de viviparité végétale impliquant la germination des graines.
Je trouve fascinant que les graines de cette petite pomme de pin aient pu commencer à germer à l’intérieur du cône et que les pousses aient pu se développer aussi loin avant de périr dans la résine.
Le fossile est celui de l’espèce de pin disparue Pinus cembrifolia, mais les pins en général ne sont pas souvent trouvés préservés dans de l’ambre baltique. Lorsqu’ils le sont, ils sont très prisés par les collectionneurs, car les écailles des cônes sont si bien conservées qu’elles semblent vivantes.
Quoi qu’il en soit, la raison pour laquelle ces graines ont décidé de pousser à l’intérieur du cône reste un mystère.
Selon Poinar :
Dans le cas de la viviparité des graines dans ce fossile, les graines ont produit des tiges embryonnaires qui sont tout à fait évidentes dans l’ambre.
On ne sait pas si ces tiges, appelées hypocotyles, sont apparues avant que le cône ne soit encastré dans l’ambre. Cependant, d’après leur position, il semble qu’une partie de la croissance, si ce n’est la majeure partie, ait eu lieu après que la pomme de pin soit tombée dans la résine.
Il arrive souvent qu’une certaine activité se produise après que des créatures aient été ensevelies dans la résine, comme des insectes piégés qui déposent leurs œufs. De même, les insectes parasites fuient parfois leurs hôtes dans la résine après que ces derniers aient été piégés. Dans le cas de la pomme de pin, la cuticule recouvrant les parties exposées des pousses pourrait les avoir protégées de l’entrée rapide des fixateurs naturels de la résine.
Les anciennes plantes conservées dans l’ambre donnent des indications sur l’environnement, car elles montrent leur anatomie et leur comportement de manière très détaillée, surtout à un stade aussi précoce de leur développement.
La viviparité chez d’autres gymnospermes vivants suggère que ce trait pourrait être lié aux gelées hivernales. Cela indiquerait que les anciennes forêts d’ambre de la Baltique évoluaient dans un environnement humide, chaud et tempéré, avec quelques légères gelées qui permettaient aux graines de pin de germer.
Il s’agit de la première trace fossile de viviparité des graines chez les plantes, mais cette condition était probablement bien antérieure à cette trace éocène. Il n’y a aucune raison pour que la viviparité végétative n’ait pas pu se produire il y a des centaines de millions d’années chez d’anciennes plantes porteuses de spores comme les fougères et les lycopodes.
L’étude publiée dans Historical Biology : Precocious germination of a pine cone in Eocene Baltic amber et présentée sur le site de l’Université d’État de l’Oregon : Integrative Biology study yields a first in fossil research: Seeds sprouting from an amber-encased pine cone.
