La naissance des plantes terrestres au Paléozoïque

Nous sommes au Paléozoïque,
l’ancienne ère primaire.
– 550 Ma / – 245 Ma

La Terre s’est formée il y a 4,5 milliards d’années (Ga)
La vie est apparue il y a 3,5 Ga
Les hominidés remontent à 3 millions d’années (Ma)

LE PALEOZOIQUE,
UN MONDE DIFFICILE A IMAGINER !

A quoi ressemble le monde Paléozoïque ?

Aucune plante terrestre avant le milieu du Silurien (- 435 Ma / – 410 Ma)

Les continents primitifs dérivent.

Ils vont former la Pangée (Wegener)

La Pangée se disloquera à la fin du Permien.
L’air est irrespirable, beaucoup de CO2
Manque d’O2
Température et humidité instables.

Les Cyanobactéries – ou algues bleues – changent tout.

Dans l’eau déjà la vie.
Des formes évoluées et aussi de simples bactéries, comme les Cyanobactéries.

Pourquoi elles peuvent agir ?
Elles contiennent de la chlorophylle et fabriquent de l’oxygène.

Comment elles agissent ?
En pénétrant d’autres micro-organismes, elles apportent leur chlorophylle.
Une cellule végétale est née.

Des algues vertes flottent, s’échouent, les plantes vont conquérir le monde.

Les Cyanobactéries ont laissé des fossiles 
Les Stromatolithes.

Ce sont des structures feuilletées formées par les colonies de cyanobactéries
à partir du carbonate de calcium présent dans les océans.

On en retrouve en Australie, Egypte, USA et récemment au Groenland.

LES PREMIÈRES PLANTES TERRESTRES

Fin Silurien – 410 Ma     Dévonien – 410 / – 360 Ma

Elles ne sont pas spectaculaires.
– Charophytes, Hépatiques, Mousses.

Pas de racines.
Seulement des fossiles de leurs spores.

La flore de Rhynie (Ecosse)

Les plantes s’adaptent et se perfectionnent.

–  Passer de l’eau à l’air ambiant a nécessité:
Racines et vaisseaux nouriciers
Lignine pour se redresser
Pores pour échanger avec l’air
Cuticule et Liège de protection
Se protéger des UV

Une reproduction simple, les spores

  Les plantes se diversifient et se multiplient,
véritable explosion au Dévonien.

–  Au Dévonien apparaît le bois dans des fossiles
trouvés à Chateaupanne (Montjean sur Loire 49)

–  Après le bois, les feuilles qui captent la lumière.

En zone humide de grandes forêts d’Archaéoptéris.
10 à 30 m. de haut
1m de diamètre

Des feuilles en fronde, des spores pour se reproduire, c’est une fougère géante.

Quelques rares plantes survivent après le Dévonien.
Les immenses forêts d’Archaéoptéris disparaissent
et laissent la place au Carbonifère.

Attention, ne pas confondre !!

L’Archéoptéris, cet “arbre fougère géante” du Dévonien
disparu au Carbonifère connu par ses fossiles de frondes.

Avec l’Archéoptéryx
genre de Dinosaures à plumes de la fin du Jurassique (150 Ma).

LA FORET DU CARBONIFÈRE

– 360 Ma / – 295 Ma

Cette forêt très riche pousse dans des zones marécageuses,
lieux propices à la fossilisation.

Les Calamites (Sphénophytes)

“Arbres” de 5 à 10 m. de hauteur.
Tronc creux (fossiles de moule interne).
Fossiles assez faciles à identifier.
Tiges annelées et segmentées.
Le “feuillage” donne Annularia stellata.

Sigillaires et Lépidodendrons (Lycophytes)

20 à 30 mètres de hauteur
Tronc d’1 m de diamètre.
Feuilles à 1 nervure qui en tombant du tronc
laissent une cicatrice caractéristique visible sur les fossiles.

Les fougères

Chapitre très complexe
Identification sur les frondes et les pinnules

Multiples groupes et variétés.
En grec Ptéris = Fougère.

Les fougères vraies

Les fougères primitives (Filicophytes) sont rares.
Petite taille et frondes de type Sphénoptéris.

–  Les fougères arborescentes (filico marratiales) très fréquentes au Carbonifère.
Psaronius la plus emblématique.
8 à 10 m de haut

Frondes de 3 m de type Pecopteris le plus souvent.
Racines en faisceau formant le tronc : Stype.

L’apparition des “Fougères à graines”
(Pteridospermophytes)

Une évolution majeure : des spores aux “graines”.

Avant, les spores.
Au sol les spores germent avec l’humidité.

Maintenant les “graines” (plutôt ovules nus)
Fécondée sur la plante, la graine germe au sol.

Fougères également arborescentes.
Frondes doubles (plus de lumière captée).
Un vrai tronc.
Avec la graine, elles peuvent s’écarter de l’eau.
Nombreuses variétés difficiles à identifier.

Elles ont disparu.

Quelques exemples

LA FIN DU CARBONIFÈRE ET LE PERMIEN

– 295 Ma / – 245 Ma

Glaciation ou réchauffement suivant les continents.
Diminution de l’humidité.
Apparition des saisons au sud.

S’adapter sinon disparaître.
Seules les fougères vraies résistent.

Un nouveau goupe apparait (Medullosales)
à l’origine de nouvelles plantes.

Les Cycas

On dirait des palmiers mais ce n’en sont pas.

Les Cordaïtes

Immenses forêts à la fin du Carbonifère (Namurien).
20 à 30 m de hauteur.
Ovules en forme de coeur.
Longues feuilles en spatules à nervures parallèles.
Moules internes de tronc : Artisia.

Disparus, ils ont annoncé les Conifères.

Les Ginkgos.

L’arbre “aux mille écus”

Nés au Permien.
Retrouvés en Chine.
Nombreux à Nantes.

Les Conifères.

Sont les premières plantes à graines.

Adaptés à des climats secs avec leurs aiguilles,
ils s’éloignent des milieux humides.
Les cônes contenant les graines permettent une vie au ralenti.
Ils envahissent toute la planète.
Apparus au Permien, multipliés et diversifiés au Mézozoïque.

Comme cet exceptionnel Pin Wollemi du jardin des plantes de Nantes.
Né au Jurassique, découvert il y a 20 ans
il ne resterait plus qu’une centaine de Pins Wollemi sauvages.

LA FIN DE L’HISTOIRE

De nombreux Paléobotanistes ont reconstitué cette histoire
d’après les fossiles des plantes.
parmi eux, il faut retenir 2 grands noms.

Que sont devenues ces plantes du Paléozoïque ?
Les toutes premières n’ont pu s’adapter, elles ont disparu,
ainsi que les Fougères à graines et les Cordaïtes.

Les Fougères, y compris arborescentes, Cycas, Ginkgo et les Conifères
ont survécu à l’extinction massive de la fin du Permien.

Aujourd’hui dominent les plantes à fleurs (Angiospermes)
apparues au Crétacé.

Il nous reste aujourd’hui quelques curiosités.

Jean Roy – Novembre 2016