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La plus ancienne plante à fleurs connue était... aquatique

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Plus ancienne plante à fleurs connue, Montsechia était aquatique et vivait en eau douce il y a 130 millions d'années. C'est beaucoup pour une angiosperme, ce qui oblige à revoir l'histoire de cette lignée de végétaux qui domine depuis les terres émergées du Globe.

Les restes fossilisés de Montsechia vidalii (Zeiller) Teixeira que l'on voit sur cette photo, appartenaient à une plante qui vivait en Espagne entre 130 et 125 millions d’années. On sait maintenant que Montsechia est la plus ancienne angiosperme connue. © Bernard Gomez

Certaines phylogénies des plantes à fleurs placent les nénuphars (les Nymphéales) comme les angiospermes aquatiques les plus basales. Cependant, les Nymphéales n'apparaissent pas dans le registre fossile avant 115 millions d'années. Cette nouvelle étude, publiée dans les Pnas, révèle que les angiospermes colonisaient déjà les milieux aquatiques d'eau douce il y a 130 millions d'années. C'est en étudiant une plante fossile à la morphologie atypique, Montsechia vidalii (Zeiller) Teixeira, qui vivait en Espagne entre 130 et 125 millions d'années, qu'une équipe française (laboratoire de Géologie de Lyon-Terre, Planètes, Environnement)a pu montrer que Montsechia est la plus ancienne angiosperme connue.

Montsechia est un fossile de plante localement abondant, trouvé dans des roches calcaires d'âge Barrémien (130 millions d'années), représentant des sédiments d'anciens lacs d'eau douce, dans deux localités bien connues, El Montsec dans les Pyrénées et Las Hoyas dans la Chaîne Ibérique, en Espagne. L'âge très ancien de Montsechia a été déterminé par une analyse biostratigraphique (charophytes corrélées avec foraminifères et ammonites), et démontre que Montsechia est l'une des toutes premières plantes à fleurs connues.

Les restes fossilisés d'un fruit de Montsechia vidalii (Zeiller) Teixeira. Pour la légende, voir le texte ci-dessous). © Bernard Gomez

Une plante aquatique d’eau douce

Montsechia est sans équivoque une angiosperme, ayant une enveloppe protectrice fermée et d'origine foliaire, le carpelle ne s'ouvre jamais pour libérer la graine. Le fruit contient une graine unique qui est portée inversée avec le micropyle (m) pointant vers la zone d'attachement et avec le funicule (f) courant ventralement à partir du placenta (pl) situé tout en bas, le hile (h) étant situé presque tout en haut.

Cette même anatomie est trouvée chez Ceratophyllum, une angiosperme aquatique vivant de nos jours.  Les « fleurs » qui se développaient sous l'eau n'ont pas de pièces florales typiques telles que pétales ou glandes excrétant du nectar pour attirer les insectes pollinisateurs.

Une reconstitution de l'aspect probable de Montsechia vidalii (Zeiller) Teixeira. © Oscar Sanisidro

Les fossiles bousculent la phylogénie des angiospermes

Montsechia était une angiosperme aquatique vivant et se reproduisant sous la surface de l'eau pareillement à une autre plante aquatique bien connue, Ceratophyllum. Elle présente des axes flexibles, une cuticule fine, et de rares appareils stomatiques. Le fruit a un pore près de l'apex à travers lequel le tube pollinique peut entrer. Montsechia est plus ancienne ou contemporaine de la plante aquatique Archaefructus de Chine. Ceci indique que les plantes aquatiques étaient localement communes à une étape très précoce de l'évolution des angiospermes et que les habitats aquatiques peuvent avoir joué un rôle majeur dans la diversification de certaines lignées des premières angiospermes.

La morphologie et l'anatomie de Montsechia, incluant plusieurs traits reproducteurs, suggèrent que Montsechia est groupe frère de Ceratophyllum. De plus, son âge très ancien soulève des questions sur la divergence très précoce du clade de Ceratophyllum par rapport à sa position basale comme groupe frère des eudicotes (le groupe de plantes le plus commun ayant des fleurs voyantes) dans beaucoup d'analyses cladistiques récentes. Cette étude ouvre de nouvelles questions sur l'ancienneté et le rôle des plantes à fleurs aquatiques dans la diversité des premières angiospermes et la domination du monde par cette végétation.

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