Glossopteris -Glossopteris

Glossopteris
Plage temporelle : Cisuralien - Changhsingien
Glossopteris sp., graines de fougères, Permien - Trias - Houston Museum of Natural Science - DSC01765.JPG
Glossopteris sp.
Classement scientifique e
Royaume: Plantes
Clade : Trachéophytes
Division: pteridospermatophyta
Commander: Glossopteridales
Famille: Glossopteridacées
Genre: Glossopteris
Brongniart 1828 ex 1831 Brongniart
Espèce
  • G. angustifolia
  • G. brasiliensis
  • G. browniana
  • G. communis
  • G. indica
  • G. occidentalis
Pangaea Glossopteris.jpg
Les fossiles du gymnosperme Glossopteris (vert foncé) trouvés dans tous les continents du sud fournissent des preuves solides que les continents étaient autrefois fusionnés en un supercontinent Gondwana

Glossopteris est le genre le plus grand et le plus connude l' ordre éteint du Permien de fougères à graines connu sous le nom de Glossopteridales (également connu sous le nom d'Arberiales, Ottokariales ou Dictyopteridiales). Le genre Glossopteris se réfère uniquement aux feuilles, dans un cadre de genres de forme utilisés en paléobotanique . (Pour les organes reproducteurs probables, voir Glossopteridaceae .) Les espèces de Glossopteris étaient répandues sur le supercontinent du Gondwana à l'époque du Permien, où elles formaient la composante dominante des forêts polaires des hautes latitudes. Les fossiles de Glossopteris ont joué un rôle essentiel dans la reconnaissance des anciennes connexions entre les différents fragments du Gondwana : Amérique du Sud, Afrique, Inde, Australie, Nouvelle-Zélande et Antarctique.

Histoire

Les Glossopteridales sont apparues dans l'hémisphère sud vers le début de la période permienne (il y a 298,9  millions d'années ), mais se sont éteintes lors de l'extinction massive de la fin du Permien (Changhsingien). La persistance putative de Glossopteris dans les strates plus jeunes est couramment invoquée sur la base de la distribution de pollen taeniate bisaccate dispersé. Cependant, cette catégorie de pollen est connue pour avoir été produite par diverses plantes à graines, et des exemples triasiques, en l'absence de feuilles de Glossopteris co-conservées convaincantes , appartenaient probablement à des groupes non-glossoptéridés, tels que les conifères voltzialiens. La distribution de Glossopteris à travers plusieurs masses continentales, maintenant détachées, a conduit Eduard Suess , entre autres, à proposer que les continents du sud étaient autrefois fusionnés en un seul supercontinent - la Pangée . Ces plantes sont devenues les éléments dominants de la flore méridionale à travers le reste du Permien mais ont disparu presque partout à la fin du Permien (il y a 251,902  millions d'années ). Les seuls enregistrements potentiels du Trias sont les feuilles de Glossopteris exposées sur les rives de la rivière Gopad près de Nidpur , en Inde, mais même ces enregistrements sont stratigraphiquement ambigus en raison des failles et de la juxtaposition complexe des strates du Permien et du Trias à Nidpur. De plus, même si certaines feuilles de Glossopteris persistent au-dessus de l'horizon d'extinction de la fin du Permien, ce niveau est antérieur à la limite Permien-Trias proprement dite dans les cadres continentaux du Gondwana de plusieurs centaines de milliers d'années et il n'y a pas d'exemples convaincants de Glossopteris dans le Trias daté avec confiance. couches. Bien que la plupart des manuels de paléobotanique modernes citent la continuation des glossoptéridés dans les parties ultérieures du Trias et, dans certains cas dans le Jurassique , ces plages sont erronées et sont basées sur une mauvaise identification de feuilles morphologiquement similaires telles que Gontriglossa , Sagenopteris ou Mexiglossa . Glossopterids étaient, par conséquent, l' une des principales victimes de la fin du Permien masse événement d'extinction .

Distribution de quatre groupes de fossiles du Permien et du Trias utilisés comme preuves biogéographiques de la dérive des continents et des ponts terrestres. L'emplacement des restes de Glossopteris est indiqué par des croix bleues

Plus de 70 espèces fossiles de ce genre ont été reconnues rien qu'en Inde , avec d'autres espèces d' Amérique du Sud , d' Australie , d' Afrique , de Madagascar et de l' Antarctique . Essentiellement, Glossopteris était limité aux régions des latitudes moyennes et élevées du Gondwana pendant le Permien et était un contributeur important aux vastes gisements de charbon du Permien des continents de l'hémisphère sud. La plupart des régions septentrionales de l'Amérique du Sud et de l'Afrique sont dépourvues de Glossopteris et de ses organes associés. Cependant, ces dernières années, quelques localités disparates au Maroc, à Oman, en Anatolie, dans la partie occidentale de l'île de Nouvelle-Guinée, en Thaïlande et au Laos ont livré des fossiles d'affinité possible avec les glossoptéridés. Ces enregistrements périgondwaniens se produisent généralement avec des espèces végétales cathaysiennes ou euraméricaines, les assemblages représentant une zone de mélange entre les flores fortement provinciales du Permien. Hormis ceux de l'Inde et des localités périgondwanaises, quelques autres fossiles de l'hémisphère nord ont été attribués à ce groupe, mais ceux-ci ne sont pas identifiés avec une grande certitude. Par exemple, les spécimens attribués à Glossopteris de l'extrême est de la Russie dans les années 1960 sont plus susceptibles d'être des identifications erronées d'autres gymnospermes tels que Pursongia . L'attribution sûre de feuilles fossiles à Glossopteris nécessite normalement leur co-conservation avec les racines segmentées distinctives de ce groupe (appelées Vertebraria ) ou avec les organes fertiles distinctifs. En 2018, des feuilles de Glossopteris ont été signalées dans des gisements du Permien moyen ( Roadien - Wordien inférieur ) en Mongolie, alors situés à des latitudes élevées dans l'hémisphère nord, mais ces fossiles n'ont pas été trouvés en association avec d'autres organes glossoptéridés typiques, tels que des racines chambrées ou structures reproductrices, de sorte que les affinités phylogénétiques de ces feuilles restent incertaines.

Taxonomie

Longtemps considérée comme une fougère après sa découverte dans les années 1820, elle fut plus tard attribuée aux gymnospermes . Le genre est placé dans la division Pteridospermatophyta . En réalité, de nombreux groupes de plantes inclus dans cette division ne sont que très éloignés les uns des autres. Les relations des glossoptéridés avec d'autres groupes restent obscures. Les analyses phylogénétiques les plus récentes favorisent le placement des glossoptéridés comme sœurs d'un grand groupe comprenant les Corystospermales , les Caytoniales , les Bennettitales , les Pentoxyles , les Gnetales (dans certaines analyses) et les angiospermes . Quelques analyses privilégient des liens alternatifs avec Ginkgoales , Cordaitales et Pinales .

Glossopteris doit strictement être utilisé pour se référer aux distinctifs spatulées feuilles fossiles avec réticulaire venation , cependant, le terme a également été utilisé pour désigner la plante mère dans son ensemble.

Le nom vient du grec ancien γλώσσα ( glṓssa 'langue'), parce que les feuilles étaient en forme de langue, et πτέρις ( pteris 'fougère, plumeuse').

La description

Fossile de Glossopteris browniana au zoo Artis , Amsterdam .

Glossopteris était un arbuste ou un arbre ligneux portant des graines, certains atteignant apparemment 30 mètres de haut. Ils avaient un intérieur en bois résineux qui ressemble à des conifères de la famille des Araucariacées . Les graines étaient portées sur un côté de structures à ramifications variables ou fusionnées, et des microsporanges contenant du pollen étaient portés en grappes à l'extrémité de filaments minces. Les organes porteurs de graines et de pollen étaient partiellement fusionnés (adnés) aux feuilles ou, dans certains cas, éventuellement positionnés à l' aisselle des feuilles. Les homologies des structures porteuses de graines aplaties sont restées particulièrement controversées, certains affirmant que les organes fertiles représentent des mégasporophylles (feuilles fertiles) tandis que d'autres ont interprété les structures comme des axes axillaires aplatis, porteuses de graines (cladodes). Il n'est pas clair si les glossoptéridés étaient monoïques ou dioïques , le fait que seuls des organes polliniques portant des feuilles et non des ovules ont été trouvés dans certaines couches suggère que certaines espèces étaient ces dernières.

Paléoécologie

Ils sont interprétés comme ayant poussé dans des conditions de sol très humides, similaires au cyprès chauve moderne . Les feuilles variaient d'environ 2 cm à plus de 30 cm de longueur.

Le profil des glossoptéridés est largement spéculatif car les arbres complets n'ont pas été préservés. Cependant, sur la base d'analogies avec les plantes modernes des hautes latitudes, les arbres de Glossopteris se sont probablement effilés vers le haut comme un arbre de Noël et étaient relativement espacés pour tirer parti de la lumière du soleil à faible angle aux latitudes élevées, au lieu d'aiguilles, ils avaient de grandes lances larges ou feuilles en forme de langue, généralement avec une palissade bien différenciée et des couches de mésophylle spongieuse.

Coupe transversale d'une feuille de glossopteris avec des couches de mésophylle spongieuse (inférieure) et palissadique (supérieure), du groupe Blackwater du Permien supérieur, Homevale, Bowen Basin, Australie.

Les arbres de Glossopteris sont supposés avoir été à feuilles caduques , car les feuilles fossiles sont généralement trouvées sous forme d'accumulations denses représentant des banques de feuilles automnales. Les larges anneaux de croissance fossilisés dans de nombreux bois de Glossopteris révèlent que les plantes ont connu de fortes poussées de croissance chaque printemps-été mais ont subi l'arrêt brutal de la croissance avant chaque hiver suivant. L'idée que toutes les espèces de Glossopteris sont à feuilles caduques a été contestée, une étude isotopique ayant révélé que les forêts antarctiques de Glossopteris étaient un mélange de feuilles persistantes et de feuillus.

Les feuilles de Glossopteris sont morphologiquement simples, il y a donc peu de caractères qui peuvent être utilisés pour différencier les espèces. Par conséquent, de nombreux chercheurs du passé ont considéré que la flore permienne de Glossopteris était plutôt homogène avec les mêmes espèces réparties dans tout l' hémisphère sud . Cependant, des études plus récentes des organes fertiles les plus diversifiés sur le plan morphologique ont montré que les taxons avaient des distributions régionales plus restreintes et que plusieurs provinces floristiques intra-gondwaniennes sont reconnaissables. Les graines, beaucoup trop grosses pour être portées par le vent, n'auraient pas pu souffler sur des milliers de kilomètres de haute mer, et il est peu probable qu'elles aient flotté sur de vastes océans. De telles observations ont conduit le géologue autrichien Eduard Suess à déduire qu'il y avait eu autrefois un pont terrestre entre ces zones. Il a nommé cette grande masse terrestre Gondwanaland (du nom du district en Inde où la plante Glossopteris a été trouvée). Ces mêmes observations viendraient également étayer la théorie de la dérive des continents d' Alfred Wegener .

Les premiers spécimens de l' Antarctique Glossopteris ont été découverts par les membres de Robert Scott de » condamné Terra Nova Expedition . Les membres de l'expédition ont abandonné une grande partie de leur équipement dans le but de réduire leur charge, mais ont conservé 35 livres de fossiles de Glossopteris ; ceux-ci ont été retrouvés à côté de leurs corps.

Affleurements au Brésil

La première étude d'une flore de Glossopteris associée à des filons de charbon dans un contexte paléogéographique et paléoclimatique, dans le bassin du Paraná , au sud du Brésil , a été réalisée par le géologue Israel Charles White en 1908. Cela a permis une corrélation entre les gisements de charbon du Gondwana dans le sud du Brésil et ceux documentés dans l'Afrique du Sud , l' Australie , l' Inde et l' Antarctique , et ont montré que cette flore s'épanouissait sous des latitudes proches du pôle sud.

Dans le Rio Grande do Sul , des feuilles de Glossopteris ont été trouvées en paleorrota à Mina Faxinal , à Arroio dos Ratos à Mina Morro do Papaléo à Mariana Pimentel et Quitéria à Pantano Grande . Diverses espèces ont été récupérées de la formation Rio Bonito sur ces sites, notamment G. angustifolia, G. brasiliensis, G. browniana, G. communis, G. indica et G. occidentalis .

Les références

Sources

  • Brongniart, A. 1828. Prodrome d'une histoire des fossiles végétaux. Paris. 223 p.
  • Brongniart, A. 1832. Histoire des fossiles végétaux ou recherches botaniques et géologiques sur les végétaux renfermés dans les divers canapés du globe. G. Dufour et E. D'Ocagne, Paris 1 : 265-288.
  • Anderson, HM & Anderson, JM 1985. La paléoflore d'Afrique australe : Prodromus des mégaflores d'Afrique australe, du Dévonien au Crétacé inférieur. AA Balkema, Rotterdam. 416 p.
  • Chandra, S. & Surange, KR 1979. Révision des espèces indiennes de Glossopteris. Monographie 2. Birbal Sahni Institute of Palaeobotany, Lucknow. 301 p.
  • Davis, Paul et Kenrick, Paul. 2004. Plantes fossiles. Smithsonian Books (en association avec le Natural History Museum of London), Washington, DC ISBN  1-58834-156-9
  • Gould, RE et Delevoryas, T., 1977. La biologie de Glossopteris : évidence d'organes pétrifiés porteurs de graines et de pollen. Alcheringa, 1 : 387-399.
  • Pantalon DD 1977 La plante de Glossopteris. J Bot indien Soc 56 : 1-23.
  • Pant, DD & Gupta, KL 1971. Structure cuticulaire de certaines espèces indiennes du Gondwana inférieur de Glossopteris Brongniart. Partie 2. - Palaeontographica, 132B : 130-152.
  • Pant, DD & Nautiyal, DD 1987. Diphyllopteris verticellata Srivastava, le semis probable de Glossopteris du Paléozoïque de l'Inde. - Rév. Paléobot. Palynol., 51 : 31-36.
  • Pant, DD & Pant, R. 1987. Quelques feuilles de Glossopteris des lits triasiques indiens. - Palaeontographica, 205B : 165-178.
  • Pant, DD & Singh, KB 1971. Structure cuticulaire de certaines espèces indiennes du Gondwana inférieur de Glossopteris Brongniart. Partie 3. - Palaeontographica, 135B : 1-40.
  • Pigg, KB 1990. Feuillage de Glossopteris anatomiquement préservé des montagnes transantarctiques centrales. Rév. Paléobot. Palynol. 66 : 105-127.
  • Pigg, Ko ; McLoughlin, S. (1997). « Les feuilles de Glossopteris anatomiquement préservées des bassins de Bowen et de Sydney, en Australie ». Revue de paléobotanique et palynologie . 97 (3-4): 339-359. doi : 10.1016/s0034-6667(97)00007-9 .
  • Plumstead, EP (1969), Trois milliards d'années de vie végétale en Afrique. Conférence commémorative Alex L. du Toit no. 11. Trans. Géol. Soc. S. Afr. 72 (annexe) : 1-72.
  • Taylor, EL, Taylor, TN & Collinson, JW 1989. Cadre de dépôt et paléobotanique de la tourbe perminéralisée du Permien et du Trias des montagnes transantarctiques centrales, Antarctique. - Internat. J. Coal Geol., 12 : 657-679.

Liens externes