Découverte de fossiles d’arbres vieux de 350 millions d’années encore jamais vus

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Un modèle généré par ordinateur montre l'architecture végétale de Sanfordiacaulis, un arbre connu grâce à des fossiles vieux de 350 millions d'années. Crédits : Tim Stonesifer 2

Des fossiles végétaux exceptionnellement préservés, attribuables à des arbres buissonnants inhabituels, ont été mis au jour dans le sud-est du Canada. Ces arbres, qui datent d’il y a environ 350 millions d’années, dévoilent une structure singulière qui diverge de toute observation antérieure. Cela suggère ainsi une expérimentation évolutive au cours de la période carbonifère.

Les arbres fossilisent aussi

Lorsque des arbres meurent et tombent, divers processus géologiques et environnementaux peuvent entraîner leur fossilisation. Les sédiments, tels que la boue, le limon ou le sable, peuvent en effet rapidement recouvrir les restes organiques, ce qui favorise ainsi leur préservation en créant des conditions anaérobies (sans oxygène) qui limitent la décomposition. Les minéraux présents dans l’eau souterraine peuvent également imprégner lentement les tissus des plantes, remplacer les matériaux organiques par des minéraux et contribuer ainsi à la formation de fossiles.

Les arbres fossilisés peuvent être retrouvés sous différentes formes, allant des empreintes de feuilles et de troncs aux morceaux de bois pétrifiés. Les scientifiques étudient ces fossiles pour comprendre l’évolution des plantes, la diversité floristique passée, les climats anciens et même les relations écologiques entre les différentes espèces végétales. Ces découvertes offrent un aperçu précieux de la manière dont la végétation a évolué au fil des éons et contribuent à reconstituer l’histoire de la vie sur Terre.

Les fossiles dont il est ici question ont été renversés par un violent séisme il y a environ 350 millions d’années, avant d’être ensevelis sous la boue. Ce processus a permis une conservation quasi parfaite des empreintes de leurs troncs et feuilles dans les sédiments lacustres. La première de ces plantes fossilisées a été trouvée au Nouveau-Brunswick en 2017 et quatre autres spécimens pratiquement identiques ont été découverts depuis.

arbres fossiles Sanfordiacaulis
Les feuilles des arbres sont très rarement conservées sous forme de fossiles, mais ce spécimen présente des restes de canopée. Crédits : Matthew Stimson
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Crédits : Matthew Stimson

Du jamais vu

Ce qui distingue ces spécimens, appelés Sanfordiacaulis, c’est la préservation rare des feuilles attachées aux troncs d’arbres de petite taille qui atteignent environ 2,7 m de hauteur. Plus de 250 feuilles densément regroupées entourent en effet les 75 premiers centimètres du tronc, certaines d’entre elles pouvant mesurer jusqu’à trois mètres de long et se déployant en « spirales étroitement comprimées ».

L’agencement en spirale des feuilles suggère une adaptation évolutive pour maximiser la captation de la lumière solaire nécessaire à la photosynthèse. La stature plus modeste de ces arbres suggère également qu’ils étaient peut-être les précurseurs d’arbres plus petits évoluant sous la canopée d’arbres plus grands.

Robert Gastaldo, professeur émérite de géologie et auteur principal de l’étude, souligne que cette découverte chamboule notre compréhension antérieure de la croissance et de l’organisation des arbres. Il compare cette étrangeté végétale à des exemples modernes tels que les fougères arborescentes, les gymnospermes et les plantes à fleurs sous les tropiques, tout en notant que les Sanfordiacaulis présentent une densité de feuilles beaucoup plus importante.

Le chercheur évoque également la diversification importante des plantes au cours du Dévonien et du Carbonifère. Il suggère que ces étranges fossiles pourraient représenter une expérience évolutive qui, bien que fascinante, n’a pas résisté à l’épreuve du temps.

Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Current Biology.