Les paléontologues ont déterminé que les fruits mystérieux découverts pour la première fois dans les années 1970 sont les plus anciens fossiles connus de la famille de l’encens. Barre d’échelle = 2 mm. Crédit : Steven Manchester
De mystérieux fossiles découverts en Inde dans les années 1970 ont été identifiés comme faisant partie de la famille de l’encens, faisant allusion à une origine dans l’hémisphère sud et remodelant notre compréhension de l’évolution des plantes.
Au début des années 1970, un paléontologue travaillant à la périphérie d’un village indien a découvert de petits fossiles ressemblant à des perles incrustés dans le chert gris parsemant les champs environnants. Le site était connu pour avoir découvert des fossiles de plantes difficiles à identifier, notamment le fruit d’une espèce disparue. espèces avec résignation donné le nom «Enigmocarpon.» Les nouveaux fossiles se sont révélés tout aussi frustrants et intraitables ; davantage d’entre eux ont été découverts en Inde au cours des décennies suivantes, mais les scientifiques ont eu peu de chance de décider à quel type de plante ils appartenaient.
Percée dans l’identification des fossiles
Les chercheurs affirment désormais avoir résolu le mystère. Grâce à la technologie de tomodensitométrie, Steven Manchester, conservateur de la paléobotanique au Musée d’histoire naturelle de Floride, a créé des reconstructions 3D des spécimens fossiles originaux et d’autres collectés depuis. Il les a montrés à un collègue, qui a remarqué quelque chose d’étrange à propos des cinq graines triangulaires à l’intérieur.
Avant l’utilisation généralisée du scanner en paléontologie, les petits fossiles comme ceux-ci, mesurant moins de 10 mm de diamètre, étaient particulièrement difficiles à étudier et à identifier. Crédit : Steven Manchester
« Quand je lui ai montré les images 3D, il a dit : « Ce ne sont pas des graines. Ce sont des pyrènes », se souvient Manchester de sa conversation avec le conservateur de courtoisie de botanique au Florida Museum, Walter Judd.
Les pyrènes sont des gousses ligneuses de dispersion qui confèrent aux graines une couche de protection supplémentaire. Citons par exemple les noyaux durs des cerises, des pêches, des dattes et des pistaches, qui empêchent la digestion des graines avec le reste du fruit.
Différencier les graines et les pyrènes
Distinguer une graine d’un pyrène, surtout lorsqu’elles ont la taille d’un flocon de neige, nécessite un examen attentif. Les méthodes traditionnelles de paléobotanique, qui impliquent la dissolution progressive des fossiles dans acide et observer chaque nouvelle couche au microscope s’était révélé insuffisant.
« Si nous avions eu des spécimens fracturés juste au bon plan, j’aurais pu les reconnaître, mais avec le matériel que nous avions sous la main, je ne pouvais pas le dire », a déclaré Manchester.
Même si elles ressemblent à des graines, ces structures ligneuses sont en réalité des pyrènes, semblables aux noyaux trouvés dans les pêches et les dattes. Crédit : Steven Manchester
La connexion familiale de l’encens
Il n’existe que quelques groupes de plantes qui produisent des pyrènes, et encore moins avec des fruits contenant cinq graines disposées en pentagramme. Grâce à un processus d’élimination, Manchester et Judd ont déterminé que les fossiles appartenaient à une espèce éteinte des Burseraceae, la famille de l’encens.
Du bois, des feuilles, des fruits et des fleurs fossilisés de cette famille ont été découverts ailleurs en Inde, souvent pris en sandwich entre d’épaisses dalles de basalte créées par l’une des plus grandes éruptions volcaniques de l’histoire de la Terre.
La tomodensitométrie permet aux paléontologues d’examiner les fossiles sans les retirer de la matrice rocheuse dans laquelle ils sont incrustés. Crédit : Steven Manchester
Contexte géologique et importance
À l’époque, l’Inde était une île au large de la côte sud-est de l’Afrique. La plaque continentale de l’Inde avançait lentement vers l’Europe et l’Asie et, en passant devant Madagascar, elle brisait le sceau d’une fine couche de la croûte terrestre. Des rivières de roche liquide se sont déversées sur un paysage de la taille de la Californie et du Texas réunis. Les éruptions se sont produites par intermittence pendant près d’un million d’années et ont tué à plusieurs reprises toute végétation qui poussait pendant les intermèdes.
« Les fossiles ont été préservés pendant les périodes de calme entre les éruptions », a déclaré Manchester. « Des étangs et des lacs se sont formés sur les coulées de lave relativement fraîches, et la végétation, y compris le bois et les graines, y a été emportée et recouverte de sédiments. »
Le volcan bouclier responsable de la destruction était actif juste avant et après l’impact de l’astéroïde qui a tiré le rideau sur la Crétacéet on pense que les deux ont contribué aux extinctions qui ont suivi.
La plupart des fossiles de la famille de l’Encens ont, jusqu’à présent, été récupérés dans des roches postérieures à l’impact de l’astéroïde. Les fruits originaux découverts dans les années 1970 avaient été fossilisés avant cet événement. Cela en fait les plus anciens fossiles de Burseracées découverts à ce jour, ce qui a des implications importantes sur l’origine de la famille. Les scientifiques ont une bonne idée de la date d’évolution initiale des plantes de ce groupe, mais on ne sait toujours pas d’où elles viennent.
Les fossiles utilisés dans cette étude ont été collectés sur plusieurs décennies et continueront d’être conservés dans des musées d’histoire naturelle, permettant aux futurs chercheurs d’en apprendre encore plus sur leur passé. Crédit : Photo du Musée de Floride par Jerald Pinson
Changement climatique et changements de répartition
Les espèces anciennes de Burseraceae sont une composante commune des gisements de fossiles du sud de l’Angleterre, de la République tchèque et de certaines parties de l’Amérique du Nord. Cependant, à partir d’il y a environ 50 millions d’années, le climat de la Terre a entamé un long processus de refroidissement qui a finalement abouti aux périodes glaciaires les plus récentes. À mesure que les températures baissaient, les espèces de la famille de l’Encens semblaient inverser leur préférence pour les hémisphères. Aujourd’hui, il existe plus de 700 espèces de Burseraceae, et la plupart poussent au sud de l’équateur.
On pense que les ancêtres des espèces modernes de Burseraceae sont apparus pour la première fois quelque part dans le nord. Il est également possible que quelques premières espèces aient eu une répartition mondiale, mais se soient isolées à mesure que les continents se séparaient.
On pense que les fossiles analysés dans cette étude sont étroitement liés aux espèces dont est dérivée la résine d’encens. Crédit : Illustration tirée du Medizinal-Pflanzen de Köhler, tome 2
Implications pour l’origine de la famille de l’encens
Les fossiles provenant d’Inde suggèrent que l’hémisphère sud pourrait être le véritable lieu de naissance de la famille.
« Il se pourrait que nous n’ayons tout simplement pas de roches du bon âge en Europe pour indiquer qu’elles étaient là, mais cela montre que nous ne pouvons pas écarter l’hémisphère sud comme point d’origine », a déclaré Manchester.
Les auteurs ont publié leur étude dans le Revue internationale des sciences végétales.
Walter Judd du Université de Floride et Dashrath Kapgate du JM Patel College sont également les auteurs du document.
