Des fruits fossiles explosifs découverts enfouis sous d’anciennes coulées de lave indiennes


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  • Juste avant les scènes finales de la période du Crétacé, l’Inde était un sous-continent voyou sur une trajectoire de collision avec l’Asie. Avant la fusion des deux masses continentales, cependant, l’Inde a survolé un « point chaud » de la croûte terrestre, déclenchant l’une des plus grandes éruptions volcaniques de l’histoire de la Terre, qui a probablement contribué à l’extinction des dinosaures.

    Dans une étude récente, des scientifiques fouillant les restes fossilisés de matériel végétal coincés entre des couches de roche volcanique décrivent une nouvelle espèce végétale basée sur la présence de capsules de fruits distinctives qui ont probablement explosé pour disperser leurs graines. Les fossiles peuvent être le fruit le plus ancien découvert à ce jour de la famille des euphorbes (Euphorbiaceae), un groupe de plantes comptant plus de 7 000 espèces, avec des représentants bien connus qui incluent le poinsettia, le ricin, les hévéas et les crotons.

    Les fruits fossilisés ont été découverts près du village de Mohgaon Kalan dans le centre de l’Inde, où les restes de la roche volcanique autrefois répandue se trouvent juste sous la surface dans une mosaïque complexe.

    « Vous pouvez vous promener autour de ces collines et trouver des morceaux de chert qui viennent de s’altérer à travers la couche arable », a déclaré l’auteur principal Steven Manchester, conservateur de la paléobotanique au Florida Museum of Natural History. « Certaines des meilleures collectes sont celles où les agriculteurs ont labouré les champs et déplacé les morceaux sur le côté. Pour un paléobotaniste, c’est comme trouver de petits cadeaux de Noël tout au long des champs. »

    Bien qu’il y ait une certaine incertitude quant au moment, on pense que les éruptions volcaniques ont duré jusqu’à 1 million d’années, se produisant par impulsions prolongées qui ont recouvert le paysage environnant d’épaisses couches de lave jusqu’à 1 mile de profondeur. Aujourd’hui, les roches de basalte laissées par les éruptions, connues sous le nom de pièges du Deccan, couvrent une superficie plus grande que l’État de Californie.

    Le plus violent des événements volcaniques, qui s’est produit à la fin du Crétacé, a peut-être été déclenché par l’impact d’un astéroïde à l’autre bout du monde.

    « L’impact dans le Yucatan peut avoir causé des perturbations sismiques qui ont en fait perturbé le régime de l’autre côté de la planète, provoquant une éruption de lave », a déclaré Manchester.

    De nouvelles espèces ont poussé dans les forêts rabougries

    Pris en sandwich entre le basalte, les paléontologues ont trouvé des schistes, du chert, du calcaire et des argiles empilés dans un gâteau en couches géant de bandes alternées, dont la plupart sont riches en restes fossilisés de plantes et d’animaux. Ces fossiles donnent un aperçu de ce qui semble avoir été des périodes de stabilité relativement calmes entre des coulées de lave massives.

    Les espèces nouvellement décrites étaient probablement des arbustes ou de petits arbres qui poussaient près de sources chaudes créées par l’interaction des eaux souterraines avec des roches naturellement chauffées sous la surface, similaires aux environnements actuels du parc national de Yellowstone. Au moment de leur préservation, l’Inde se frayait un chemin à travers la zone équatoriale de la Terre, créant des conditions chaudes et humides qui soutenaient un certain nombre d’espèces tropicales, notamment des bananes, des fougères aquatiques, des mauves et des parents de myrtes de crêpe modernes.

    Le bois pétrifié est une trouvaille courante dans les pièges du Deccan, mais la plupart d’entre eux ont de petits diamètres, ce qui suggère un manque de grands arbres dont l’absence flagrante a empêché les scientifiques d’essayer de reconstituer l’histoire écologique de la région.

    « L’Inde était positionnée à une latitude basse, nous nous attendions donc à trouver de grands géants forestiers. Mais ce n’est pas ce que nous voyons », a déclaré Manchester.

    On ne sait pas pourquoi les arbres n’ont pas pu obtenir une plus grande stature, mais Manchester soupçonne que le basalte sous-jacent a peut-être limité la croissance des racines. Alternativement, a-t-il dit, les plantes pourraient avoir fait partie de jeunes forêts qui poussaient dans des régions volcaniquement actives, ce qui aurait anéanti la végétation environnante avant qu’elle n’ait eu la chance de mûrir. « Vous êtes plus susceptible d’obtenir des fossiles préservés lors d’éruptions récentes, ce qui crée beaucoup de cendres volcaniques qui peuvent enterrer et préserver les plantes », a-t-il déclaré.

    Les scientifiques décollent les couches de fruits mystérieux

    Les fruits de la nouvelle espèce ont été trouvés parfaitement conservés dans une matrice de chert par le co-auteur Dashrath Kapgate. Mais avec seulement les fruits pour continuer, déterminer à quelles plantes ils appartenaient a nécessité une quantité importante de recherches approfondies.

    « Cela ne correspondait vraiment à aucun groupe de plantes connu », a déclaré l’auteur principal Rachel Reback, qui a étudié les fossiles tout en travaillant comme chercheur de premier cycle au Florida Museum. « Nous avons fini par devoir prendre un grand nombre de tomodensitogrammes non seulement des fossiles que nous avions, mais aussi des fruits d’espèces vivantes afin de pouvoir les comparer directement. »

    Les chercheurs ont finalement déterminé que les fossiles appartenaient à la famille des euphorbes en étudiant des spécimens de fruits similaires fournis par la Smithsonian Institution. Cependant, l’un des fossiles était si différent de tout ce qu’ils avaient vu qu’ils ont déterminé qu’il représentait une toute nouvelle espèce appartenant au genre fossile. Euphorbiothèque.

    L’orientation des fibres à l’intérieur du fruit indiquait qu’elles étaient probablement explosives, un moyen courant de dispersion des graines dans d’autres euphorbes, notamment le manioc, les hévéas, la couronne d’épines et le ricin. Une fois que les fruits de ces espèces ont mûri, ils commencent à se dessécher, perdant jusqu’à 64% de leur poids d’origine, ce qui crée une tension dans les couches externes rigides. Une fois que suffisamment d’eau s’est évaporée, « vous entendez ce pop fort, et les graines et les morceaux de fruits volent partout », a déclaré Manchester, décrivant le processus dans les hévéas. « Nous pensons que c’est également le cas pour ces deux espèces fossiles, car nous voyons la même anatomie, où les fibres des couches interne et externe de la paroi du fruit sont orientées dans des directions opposées, ce qui aide à créer un couple. »

    L’Inde une chambre d’incubation pour de nouveaux groupes et espèces

    Des fossiles comme ceux-ci offrent aux paléontologues des indices alléchants sur l’origine et le mouvement des espèces. Il y a environ 140 millions d’années, l’Inde et Madagascar conjoints ont commencé à s’éloigner du supercontinent Gondwana dans l’hémisphère sud, emportant avec eux des plantes et des animaux qui ont évolué isolément tout au long du Crétacé.

    Au moment où l’Inde a finalement percuté l’Eurasie, 10 millions d’années après l’extinction des dinosaures, elle avait donné naissance à une incroyable diversité de vie que l’on ne trouve nulle part ailleurs. Ce sont probablement les premiers raisins qui ont évolué en Inde, tout comme les ancêtres des baleines. Alors que l’Himalaya prenait forme au-dessus des masses continentales suturées, de nouveaux groupes de sarracénies mangeuses d’insectes, d’oiseaux incapables de voler, de lézards, de crabes d’eau douce, de scorpions et de mantes religieuses ont tous quitté l’Inde pour pénétrer dans de nouveaux environnements en Europe et en Asie.

    Manchester espère que ces fossiles et d’autres comme eux sortant des pièges du Deccan aideront à éclairer la distribution des espèces à un moment critique de l’histoire de la Terre. « À quoi ressemblaient les environnements en Inde à une époque où elle n’était pas encore connectée à l’Eurasie et comment se comparent-ils avec d’autres régions à cette époque ? il a dit. « C’est comme remplir les pièces d’un puzzle. »

    L’équipe a publié ses résultats dans le Journal international des sciences végétales .

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