Lithouva — le plus ancien fossile de raisin de l'hémisphère occidental, vieux d'environ 60 millions d'années et provenant de Colombie. La figure du haut montre un fossile accompagné d'une reconstruction par tomodensitométrie. La figure du bas montre une reconstruction par un artiste. Crédit : Photos de Fabiany Herrera, art de Pollyanna von Knorring
Des fossiles de raisins d’Amérique du Sud montrent une évolution et une résilience post-dinosaures, aidant à comprendre les changements actuels de la biodiversité.
Des chercheurs ont découvert des pépins de raisin fossilisés datant de 60 à 19 millions d'années en Colombie, au Panama et au Pérou. espèces représente le premier exemple connu de plantes de la famille des raisins dans l'hémisphère occidental. Cette découverte, récemment décrite dans la revue Nature Plantesmontre comment la famille des raisins s'est propagée dans les années qui ont suivi la mort des dinosaures.
« Ce sont les plus vieux raisins jamais découverts dans cette partie du monde, et ils sont quelques millions d’années plus jeunes que les plus vieux raisins jamais découverts de l’autre côté de la planète », explique Fabiany Herrera, auteur principal de l’étude et conservateur adjoint en paléobotanique au Field Museum du Negaunee Integrative Research Center de Chicago. « Cette découverte est importante car elle montre qu’après l’extinction des dinosaures, le raisin a commencé à se répandre dans le monde entier. »
L'auteure principale, Fabiany Herrera, tient un fossile du plus vieux raisin jamais découvert dans l'hémisphère occidental. Crédit : Fabiany Herrera
Impact de l'extinction des dinosaures sur la vie végétale
Comme il est rare que des tissus mous comme les fruits soient préservés sous forme de fossiles, les scientifiques comprennent souvent les fruits anciens grâce aux graines, qui ont plus de chances de se fossiliser. Les plus anciens fossiles de pépins de raisin connus ont été découverts en Inde et datent de 66 millions d’années. Ce n’est pas une coïncidence si le raisin est apparu dans les archives fossiles il y a 66 millions d’années, à peu près au moment où un énorme astéroïde a frappé la Terre, déclenchant une extinction massive qui a modifié le cours de la vie sur la planète. « Nous pensons toujours aux animaux, aux dinosaures, car ils ont été les plus touchés, mais l’extinction a également eu un impact énorme sur les plantes », explique Herrera. « La forêt s’est régénérée, d’une manière qui a modifié la composition des plantes. »
Les chercheurs émettent l’hypothèse que la disparition des dinosaures pourrait avoir contribué à modifier les forêts. « Les grands animaux, comme les dinosaures, sont connus pour modifier les écosystèmes qui les entourent. Nous pensons que si de grands dinosaures parcouraient la forêt, ils abattaient probablement des arbres, ce qui a permis aux forêts de rester plus ouvertes qu’elles ne le sont aujourd’hui », explique Mónica Carvalho, co-auteure de l’étude et conservatrice adjointe au Musée de paléontologie de l’Université du Michigan. Mais sans grands dinosaures pour les tailler, certaines forêts tropicales, notamment celles d’Amérique du Sud, sont devenues plus denses, avec des couches d’arbres formant un sous-bois et une canopée.
Mónica Carvalho, co-auteure de l'étude, tient le fossile du plus ancien pépin de raisin découvert dans l'hémisphère occidental. Crédit : Fabiany Herrera
L'essor de la vigne dans les forêts denses
Ces nouvelles forêts denses ont ouvert la voie à une nouvelle ère. « À cette époque, les fossiles montrent que de plus en plus de plantes grimpent aux arbres à l’aide de lianes, comme la vigne », explique Herrera. La diversification des oiseaux et des mammifères dans les années qui ont suivi l’extinction massive a peut-être aussi favorisé la propagation de la vigne.
En 2013, Steven Manchester, directeur de thèse de Herrera et auteur principal de l'étude, a publié un article décrivant le plus ancien fossile de pépin de raisin connu, provenant d'Inde. Bien qu'aucun fossile de raisin n'ait jamais été découvert en Amérique du Sud, Herrera soupçonnait qu'il pourrait y en avoir également.
Découverte de fossiles de raisins en Amérique du Sud
« Les fossiles de raisins remontent à environ 50 millions d’années. J’ai donc voulu en découvrir un en Amérique du Sud, mais c’était comme chercher une aiguille dans une botte de foin », explique Herrera. « Je suis à la recherche du plus vieux raisin de l’hémisphère occidental depuis que je suis étudiant de premier cycle. »
Mais en 2022, Herrera et sa co-auteure Mónica Carvalho effectuaient des travaux de terrain dans les Andes colombiennes lorsqu'un fossile a attiré l'attention de Carvalho. « Elle m'a regardé et m'a dit : « Fabiany, un raisin ! » Et puis je l'ai regardé, je me suis dit : « Oh mon Dieu ». C'était tellement excitant », se souvient Herrera. Le fossile se trouvait dans une roche vieille de 60 millions d'années, ce qui en fait non seulement le premier fossile de raisin d'Amérique du Sud, mais aussi l'un des plus anciens fossiles de raisin au monde.
La graine fossilisée elle-même est minuscule, mais Herrera et Carvalho ont pu l'identifier grâce à sa forme particulière, sa taille et d'autres caractéristiques morphologiques. De retour au laboratoire, ils ont effectué des tomodensitométries montrant sa structure interne qui ont confirmé son identité. L'équipe a nommé le fossile Lithouva susmanii« Le raisin à noyau de Susman », en l'honneur d'Arthur T. Susman, un partisan de la paléobotanique sud-américaine au Field Museum. « Cette nouvelle espèce est également importante car elle soutient une origine sud-américaine du groupe dans lequel la vigne commune Vitis « Les espèces ont évolué », explique Gregory Stull, co-auteur du Musée national d’histoire naturelle.
L'équipe a mené d'autres travaux sur le terrain en Amérique du Sud et en Amérique centrale, ainsi que dans les Nature Plantes Dans ce travail, Herrera et ses co-auteurs ont finalement décrit neuf nouvelles espèces de raisins fossiles de Colombie, du Panama et du Pérou, datant de 60 à 19 millions d'années. Ces graines fossilisées racontent non seulement l'histoire de la propagation du raisin dans l'hémisphère occidental, mais aussi les nombreuses extinctions et dispersions que la famille des raisins a subies. Les fossiles ne sont que des parents éloignés des raisins originaires de l'hémisphère occidental et quelques-uns, comme les deux espèces de Léa Aujourd'hui, on ne trouve plus que des raisins dans l'hémisphère oriental. Leur place dans l'arbre généalogique de la vigne indique que leur évolution a été tumultueuse. « Les fossiles nous indiquent que les raisins sont un ordre très résilient. C'est un groupe qui a subi de nombreuses extinctions en Amérique centrale et en Amérique du Sud, mais qui a également réussi à s'adapter et à survivre dans d'autres parties du monde », explique Herrera.
Compte tenu de l’extinction massive à laquelle notre planète est actuellement confrontée, Herrera estime que des études comme celle-ci sont précieuses car elles révèlent des schémas sur la manière dont les crises de biodiversité se produisent. « Mais l’autre chose que j’aime dans ces fossiles, c’est que ces minuscules et humbles graines peuvent nous en dire beaucoup sur l’évolution de la forêt », explique Herrera.
