Une première dans la recherche sur les fossiles : des graines germées à partir d’une pomme de pin vieille de 40 millions d’années enrobée d’ambre

Cône de pin en germination

La première preuve fossile d’une maladie botanique rare connue sous le nom de germination précoce dans laquelle les graines germent avant de quitter le fruit. Crédit : George Poinar Jr., OSU

Les recherches de l’Oregon State University ont découvert la première preuve fossile d’une maladie botanique rare connue sous le nom de germination précoce dans laquelle les graines germent avant de quitter le fruit.

Dans un article publié en Biologie historique, George Poinar Jr. de l’Oregon State College of Science décrit une pomme de pin, vieille d’environ 40 millions d’années, enfermée dans de l’ambre de la Baltique d’où émergent plusieurs tiges embryonnaires.

« Créant pour le développement de toutes les plantes, la germination des graines se produit généralement dans le sol après la chute d’une graine », a déclaré Poinar, un expert international de l’utilisation de formes de vie végétales et animales conservées dans l’ambre pour en savoir plus sur la biologie et l’écologie du passé lointain. . “Nous avons tendance à associer la viviparité – le développement embryonnaire alors qu’il est encore à l’intérieur du parent – avec les animaux et à oublier qu’elle se produit parfois chez les plantes.”

Le plus souvent, de loin, ces événements impliquent des angiospermes, a déclaré Poinar. Les angiospermes, qui fournissent directement ou indirectement la plupart de la nourriture que les gens mangent, ont des fleurs et produisent des graines enfermées dans des fruits.

“La germination des graines dans les fruits est assez courante chez les plantes qui manquent de dormance des graines, comme les tomates, les poivrons et les pamplemousses, et cela se produit pour diverses raisons”, a-t-il déclaré. “Mais c’est rare chez les gymnospermes.”

Les gymnospermes tels que les conifères produisent des graines « nues » ou non fermées. La germination précoce des pommes de pin est si rare qu’un seul exemple naturel de cette maladie, datant de 1965, a été décrit dans la littérature scientifique, a déclaré Poinar.

“C’est en partie ce qui rend cette découverte si intrigante, même au-delà, c’est le premier enregistrement fossile de la viviparité des plantes impliquant la germination des graines”, a-t-il déclaré. “Je trouve fascinant que les graines de cette petite pomme de pin puissent commencer à germer à l’intérieur du cône et que les pousses puissent pousser si loin avant de périr dans la résine.”

Aux extrémités des pousses se trouvent des grappes d’aiguilles, certaines en faisceaux de cinq, associant le fossile à l’espèce de pin éteinte Pinus cembrifolia, qui a déjà été décrite à partir d’ambre de la Baltique, a déclaré Poinar.

Les pommes de pin dans l’ambre de la Baltique ne sont pas courantes, a-t-il ajouté. Ceux qui apparaissent sont prisés par les collectionneurs et parce que les écailles des cônes sont dures, ils sont généralement très bien conservés et semblent réalistes.

La viviparité chez les plantes se manifeste généralement de deux manières, a déclaré Poinar. La germination précoce est la plus courante des deux, l’autre étant la viviparité végétative, comme lorsqu’une bulbille émerge directement du capitule d’une plante mère.

“Dans le cas de la viviparité des graines dans ce fossile, les graines ont produit des tiges embryonnaires qui sont assez évidentes dans l’ambre”, a-t-il déclaré. « On ne sait pas si ces tiges, appelées hypocotyles, sont apparues avant que le cône ne soit recouvert d’ambre. Cependant, d’après leur position, il semble qu’une certaine croissance, sinon la plupart, se soit produite après que la pomme de pin soit tombée dans la résine.

“Souvent, une certaine activité se produit après que des créatures ont été ensevelies dans de la résine, comme des insectes piégés qui déposent des œufs”, a déclaré Poinar. « De plus, les insectes parasites fuient parfois leurs hôtes dans la résine après que ces derniers se sont retrouvés piégés. Dans le cas de la pomme de pin, la cuticule recouvrant les parties exposées des pousses aurait pu les protéger d’une entrée rapide des fixateurs naturels de la résine.

Les recherches sur la viviparité chez les gymnospermes existants suggèrent que la condition pourrait être liée aux gelées hivernales. Des gelées légères auraient été possibles si la forêt d’ambre de la Baltique avait un environnement humide et tempéré chaud, comme cela a été avancé, a déclaré Poinar.

“Il s’agit du premier enregistrement fossile de viviparité des graines chez les plantes, mais cette condition s’est probablement produite un peu plus tôt que cet enregistrement éocène”, a-t-il déclaré. “Il n’y a aucune raison pour que la viviparité végétative n’ait pas pu se produire il y a des centaines de millions d’années dans d’anciennes plantes à spores comme les fougères et les lycopodes.”

Référence : « Germination précoce d’une pomme de pin dans l’ambre baltique éocène » par George Poinar Jr, 8 novembre 2021, Biologie historique.
DOI : 10.1080/08912963.2021.2001808

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