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"Les plantes ont évolué vers la complexité en deux temps au cours de l’évolution, avec une interruption de 250 millions d’années" par Sciencedaily
Traduction et compléments de Jacques Hallard
vendredi 24 septembre 2021, par
Les plantes ont évolué vers la complexité en deux temps au cours de l’évolution, avec une interruption de 250 millions d’années
Compléments sur l’Histoire évolutive des végétaux terrestres
Traduction du 22 septembre 2021- avec ajout de compléments sur l’Histoire évolutive des végétaux terrestres - par Jacques Hallard, d’un article diffusé le 16 septembre 2021 par ‘sciencedaily.com’ sous le titre « Plants evolved complexity in two bursts » et qui est disponible sur ce site : https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210916142851.htm
Source de l’information : ‘Stanford University’ – [D’après Wikipédia, « Université Stanford - La Leland Stanford Junior University, plus connue sous le nom d’université Stanford, est une université américaine privée, située au cœur de la Silicon Valley au sud de San Francisco, séparée de Palo Alto par l’avenue El Camino Real. Elle a notamment participé à l’élaboration d’Internet. Elle tire son nom du fils de ses fondateurs, Leland et Jane Stanford : Leland Stanford Junior. Leland Stanford était un homme d’affaires et homme politique américain du XIXe siècle. Sa devise est « Die Luft der Freiheit weht », qui peut être traduite de l’allemand par « Le vent de la liberté souffle »2. Parmi ses professeurs et chercheurs, on compte 20 prix Nobel en 20151. Dans le domaine sportif, le Cardinal de Stanford défend les couleurs de l’université Stanford. Comme professeurs francophones célèbres, on compte notamment Michel Serres (1930-2019), membre de l’Académie française, qui a pris la suite de René Girard (professeur émérite) à son décès en 2015. Elle est classée parmi les meilleures universités au monde. Pour 2019, le classement mondial des universités QS (QS World University Rankings) place Stanford à la 2e place, pour la troisième année consécutive derrière le MIT et devant Harvard. En 2015, Stanford est devenue l’université la plus sélective des États-Unis, devant Harvard, avec 5 % seulement d’admis…. » - Source ].
Résumé - Une nouvelle méthode de quantification de l’évolution des plantes révèle qu’après l’apparition des premières plantes à graines, la complexité s’est arrêtée pendant 250 millions d’années, jusqu’à la diversification de la biologie florale des plantes, il y a environ 100 millions d’années.
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African lily (stock image). Credit : © ananaline / stock.adobe.com
Une étude menée par ‘Stanford University’ révèle qu’au lieu d’évoluer progressivement sur des centaines de millions d’années, les plantes terrestres ont connu une diversification majeure en deux vagues spectaculaires, à 250 millions d’années d’intervalle. La première s’est produite au début de l’histoire des plantes, donnant lieu au développement des graines pour la propagation des végétaux, et la seconde a eu lieu dans une phase ultérieure, menant à la diversification des plantes à fleurs.
La recherche utilise une métrique nouvelle mais simple, pour classer la complexité des plantes en fonction de la disposition et du nombre de pièces de base dans leurs structures reproductives. Alors que les scientifiques supposent depuis longtemps que les plantes sont devenues plus complexes avec l’apparition des graines et des fleurs, les nouveaux résultats, publiés le 17 septembre 2021 dans la revue ‘Science’, permettent de mieux comprendre le moment et l’ampleur de ces changements.
’Le plus surprenant est cette sorte de stase, ce plateau de complexité après l’évolution initiale des graines, puis le changement total qui s’est produit lorsque les plantes à fleurs ont commencé à se diversifier’, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Andrew Leslie, professeur adjoint de sciences géologiques à l’école des sciences de la terre, de l’énergie et de l’environnement de Stanford (‘Stanford Earth’). ’Les structures reproductives semblent différentes dans toutes ces plantes, mais elles ont toutes à peu près le même nombre de pièces pendant cette stase’.
Une comparaison inhabituelle
Les plantes à fleurs sont plus diverses que tous les autres groupes de végétaux, produisant des couleurs, des odeurs et des formes qui nourrissent les animaux et ravissent les sens chez les êtres vivants. Elles sont également complexes : les pétales, les anthères et les pistils s’entrelacent selon des arrangements précis, pour attirer les insectes pollinisateurs et les inciter à répandre le pollen d’une fleur à l’autre.
En raison de cette complexité, il est difficile pour les scientifiques de comparer les plantes à fleurs à des végétaux dont le système reproductif est plus simple, comme les fougères ou certains conifères. Par conséquent, les botanistes se sont longtemps concentrés sur les caractéristiques des groupes familiaux et étudient généralement l’évolution des plantes dépourvues de fleurs, séparément de celle de leurs parents à fleurs qui sont plus complexes.
Leslie et ses co-auteurs ont surmonté ces différences en concevant un système qui classe le nombre de différents types de parties dans les structures reproductives, sur la base de la seule observation. Chaque espèce a été notée en fonction du nombre de types de parties qu’elle possède et de la mesure dans laquelle elle présente un regroupement de ces parties. Les chercheurs ont classé environ 1.300 espèces de plantes terrestres, depuis environ 420 millions d’années jusqu’à aujourd’hui.
’Cela nous donne une idée assez simple de l’évolution de la reproduction des plantes en termes de forme et de fonction : ’Plus les plantes ont de fonctions distinctes et plus elles sont spécifiques, plus elles ont de pièces florales’, a déclaré Leslie. ’C’est un moyen utile de penser aux changements à grande échelle qui englobent l’ensemble de l’histoire de toutes les plantes’.
[[Pour revoir une échelle simplifiée des temps géologiques simplifiée, > voir ce site ].->https://www.miguasha.ca/mig-fr/la_notion_de_temps_en_geologie.php]
Les tableau des temps géologiques
Des arbustes aux fleurs
Lorsque les plantes terrestres ont commencé à se diversifier au début du Dévonien, il y a environ 420 à 360 millions d’années, la Terre était un monde plus chaud, dépourvu d’arbres ou d’animaux vertébrés terrestres. Des arachnides, comme les scorpions, et les acariens parcouraient la terre parmi des plantes courtes et éparses, et l’organisme terrestre le plus haut était un champignon de 6 mètres qui ressemblait à un tronc d’arbre. Après le Dévonien, d’énormes changements se sont produits dans le règne animal : les animaux terrestres ont évolué vers des corps de grande taille et des régimes alimentaires plus variés, les insectes se sont diversifiés, les dinosaures sont apparus - mais les plantes n’ont pas connu de changement majeur dans la complexité de leur reproduction avant de développer des systèmes floraux particuliers.
’La pollinisation par les insectes et la dispersion des graines par les animaux sont peut-être apparues il y a 300 millions d’années déjà, mais ce n’est qu’au cours des 100 derniers millions d’années que ces interactions, vraiment complexes avec les pollinisateurs, sont à l’origine de la très grande complexité des plantes à fleurs’, explique Leslie. ’Il y a eu une si longue période pendant laquelle les plantes auraient pu interagir avec les insectes de la manière dont les plantes à fleurs le font maintenant, mais elles ne l’ont pas fait avec le même degré de complexité’.
[Voir également cette note : Les fleurs seraient bien plus anciennes qu’on le pensait ! - Jusqu’à il y a peu, les paléontologues estimaient l’apparition des premières fleurs il y a 130 millions d’années. La Nanjinganthus dendrostyla, une plante dont l’âge est estimée à 174 millions d’années, change la donne !... » – L’article complet à lire ici ].
Au Crétacé supérieur, il y a environ 100 à 66 millions d’années, la Terre ressemblait davantage à la planète que nous connaissons aujourd’hui - un peu comme le parc national de Yosémite aux Etats-Unis [(en anglais : Yosemite National Park ; prononcé en API : /joʊ.ˈsɛ.mə.ti/) est un parc national américain, situé dans les montagnes de Sierra Nevada, dans l’est de l’État de Californie. Avec une superficie totale de 3.081 km2, il est le troisième plus grand parc national de Californie après ceux de la vallée de la Mort et de Joshua Tree2. Classé parc national le 1er octobre 18903, Yosemite est le deuxième plus ancien de l’histoire des États-Unis, après celui de Yellowstone….], mais sans les arbres et les buissons à fleurs. La deuxième vague de complexité a été plus spectaculaire que la première, soulignant la nature unique des plantes à fleurs, selon M. Leslie. Cette période a donné naissance à des plantes comme la passiflore, qui peut avoir 20 types de parties florales différentes, soit plus du double de ce que l’on trouve chez les plantes de disposant pas de fleurs.
Les chercheurs ont classé 472 espèces vivantes, dont une partie a été réalisée par Leslie sur le campus de l’université de Stanford et dans ses environs, en démontant simplement des plantes locales et en comptant leurs organes reproducteurs. L’analyse porte sur les plantes terrestres vasculaires - tout sauf les mousses et quelques plantes primitives dépourvues de tissu de soutien pour conduire l’eau et les sels minéraux.
’L’une des choses que nous avançons dans cet article est que cette classification reflète simplement leur diversité fonctionnelle’, a déclaré Leslie. ’Ils ont essentiellement divisé leur travail afin d’être plus efficaces pour faire ce qu’ils avaient à faire’.
Parmi les co-auteurs de l’étude figurent Carl Simpson, du Musée d’histoire naturelle de l’Université du Colorado, et Luke Mander, de l’Open University.
Source du matériel d’information : documents par l’Université de Stanford. L’original a été écrit par Danielle Torrent Tucker. Note : Le contenu peut être modifié pour des raisons de style et de longueur.
Référence e la revue : Andrew B. Leslie, Carl Simpson, Luke Mander. Reproductive innovations and pulsed rise in plant complexity. Science, 2021 ; 373 (6561) : 1368 DOI : 10.1126/science.abi6984
Citer cette page : MLA APA Chicago - Stanford University. ’Plants evolved complexity in two bursts — with a 250-million-year hiatus.’ ScienceDaily. ScienceDaily, 16 September 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/...> .
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Source : https://www.sciencedaily.com/releases/2021/09/210916142851.htm
Introduction à l’Histoire évolutive des végétaux selon Wikipédia
L’histoire évolutive des végétaux est un processus de complexification croissante, depuis les premières algues, en passant par les bryophytes, les lycopodes et les fougères, jusqu’aux complexes gymnospermes et angiospermes actuels. Bien que les végétaux plus primitifs continuent de prospérer, particulièrement dans leur milieu d’origine, chaque nouveau degré d’organisation évolue et développe de nouvelles capacités qui lui permettent de mieux s’adapter à de nouveaux milieux.
Tout porte à penser que les algues (d’abord monocellulaires, puis pluricellulaires) sont apparues en milieu aquatique il y a au moins 1,2 milliard d’années. La symbiose entre des bactéries photosynthétiques (cyanobactéries) et des eucaryotes (biflagellés) semble être à l’origine des algues vertes, apparues pendant l’Ordovicien, il y a près de 500 millions d’années, et produisant de la chlorophylle a et b. C’est à l’Ordovicien supérieur que les végétaux partent à la conquête des terres, donnant naissance aux premières plantes terrestres. Celles-ci ont commencé à se diversifier à la fin du Silurien, il y a environ 420 millions d’années, et les résultats de cette diversification sont visibles en détail dans un fossile du début du Dévonien connu sous le nom de flore de Rhynie.
Vers le milieu du Dévonien, la plupart des caractéristiques connues des plantes actuelles sont déjà présentes, y compris les racines, les feuilles et certains tissus secondaires tels que le bois. Les premières graines apparaissent à la fin du Dévonien. À cette époque, les plantes avaient déjà atteint un degré de complexité qui leur permettait de former des forêts de grands arbres.
L’innovation par évolution continue après le Dévonien. La plupart des groupes de végétaux ont été relativement épargnés par les extinctions Permo-Triassique, bien que les structures des communautés aient changé. Ceci a peut-être contribué à l’évolution des plantes à fleurs au Trias (il y a environ 200 millions d’années), ce groupe s’étant fortement diversifié au Crétacé et au Tertiaire. L’évolution la plus récente est celle des graminées, groupe qui est devenu important au milieu du Tertiaire, il y a environ 40 millions d’années. Les graminées, comme de nombreux autres groupes, ont créé de nouveaux mécanismes métaboliques pour survivre au taux relativement faible de CO2 ainsi qu’aux conditions sèches et chaudes des régions tropicales au cours des 10 derniers millions d’années.
Arbre de parenté des végétaux :
Source de l’article complet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoire_%C3%A9volutive_des_v%C3%A9g%C3%A9taux
La longue histoire des végétaux terrestres – Voir aussi sur ce site : http://www.evolution-biologique.org/histoire-de-la-vie/conquete-des-continents/histoire-des-v%C3%A9g%C3%A9taux-terrestres.html
L’histoire de l’évolution des plantes en 6 étapes ... et petit guide de l’histoire de l’évolution - Voir également le document très illustré sur ce site : https://www.ville-ge.ch/cjb/accueil_jeux/pdf_jeux/evolution.pdf
Traduction, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 23/09/2021
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