L'évolution des végétaux

Au commencement, le précambrien

Durant le précambrien, il y a 3,8 milliards d’années, des bactéries nommées cyanobactéries développent la faculté de transformer l'énergie du rayonnement solaire en énergie chimique, la fameuse photosynthèse. Il s’agit alors d’organismes procaryotes, organismes dont les cellules ne possèdent pas de noyau.

Ces cyanobactéries se regroupe alors pour et sécrètent des structures nommées stromatolithes, et ainsi durant les 2 milliards d’années qui vont suivre, ces colonies de bactérie vont produire l'oxygène de l’atmosphère.

Arrive alors, les eucaryotes, des organismes dont les cellules, à l’inverse des procaryotes possèdent un noyau. Eucaryotes et procaryotes vont alors s’associer, l’union fait la force dit-on. On parle ici d’endosymbiose, une relation bénéfique entre deux organismes.

En effet, l’organisme eucaryote ingère une cynaobactérie et sans rentrer dans le détail au niveau cellulaire, il en résulte l’apparition des chloroplastes, une structure qui au sein d’une cellule végétale lui permet de capter la lumière, plus exactement le spectre de la lumière visible… sauf le vert, d’où la couleur dominante de la végétation.

Bien que la couleur verte soit la couleur dominante sur les terres de la planète bleue, à y regarder de plus près, bien des couleurs parsèment la verdure, il s’agit des fleurs et des fruits. A l’image du monde animal qui se pare de formes et de couleurs chatoyantes pour parader lors des périodes de reproductions, cette végétation en évoluant a développé un stratagème de reproduction bien particulier, la couleur, et ce pour le même objectif, la reproduction.

Les couleurs, en plus des odeurs et même du goût, attirent inexorablement les insectes polinisateurs, qui à leur insu vont aider la plante à répandre son pollen sur d’autre fleurs assurant ainsi la fécondation. Certaines plantes, les spermatophytes, afin de se répandre, vont produire des graines, la graine étant une structure qui protège l’embryon végétal.

Certaines graines apparaissent à l’air libre afin d’être emportées par le vent, ou encore s’accrocher aux plumes ou à la fourrure des animaux qui les approche de trop près, puis tomberont plus loin, et si les conditions sont favorables, germera et donnera naissance à une nouvelle plante.

Par ailleurs, toujours dans le but de se répandre, une certaine famille végétale développe le fruit, le fruit, un petit container qui transporte les graines colonisatrices. Tout comme les fleurs, le fruit se pare de couleurs attrayantes afin de se faire manger par le premier herbivore venu. Dans ce cas-là, l’animal mange le fruit mais ne digère pas ses graines et celles-ci seront répandus alentour lors de la défécation.

Cela dit, tous les fruits ne sont pas comestibles et d’autres stratagèmes seront employés à l'image des noix de coco qui partent à la dérive.

Quoi qu’il en soit, les plantes à fleurs, n’ont pas toujours été la végétation dominante, en effet comme nous allons le voir, dans le monde végétal, les plantes à fleurs, ou à fruit sont relativement jeunes. On appelle ce type de plantes, les angiospermes, par opposition aux gymnospermes, comme les conifères, pins, sapins, cyprès ou encore les gigantesques séquoias qui eux ne produisent pas de fleurs ou de fruit.

Angiospermes : Graine en pot - sperma « graines » et angeion « pot »

Gymnospermes : Graine nue - sperma « graines » et gymno « nu »

Pour vous faire une idée, sachez que nous connaissons à ce jour pas loin de 370 000 espèces d’angiospermes pour 800 000 espèces de gymnospermes, et je n’ose même pas imaginer le nombre d’espèces qui ont disparus au cours des derniers 500Ma.

Le Paléozoïque

Il y a 500Ma d’années en arrière, nous sommes à une période nommée le Cambrien. A ce moment de l’histoire les terres émergées sont totalement dénuées de toute végétation, les formes de vies primitives foisonnent dans les océans du globe, mais sur terre, c’est la désolation, si ce n’est quelques lichens qui se développent dans les environnements côtiers.

Le Silurien

La végétation proprement dite commence pense-t-on réellement la colonisation des terres un peu plus tard au cours de la période nommée Silurien. A ce moment dans les océans, ce sont les scorpions de mers géants qui règnent en maîtres ainsi que les premiers poissons placodermes.

Nous sommes à quelques chose près 430Ma d’année en arrière, lorsque sur le littoral, les mousses commencent à apparaitre, et là où la mer dépose des sédiments, prend pied une plante primitive, une plante nommée Cooksonia.

Il s’agit d’une petite plante arborant une tige de quelques centimètres de hauteur surmontée d’une structure nommée sporange. Une structure qui comme son nom l’indique produit des spores quelle diffuse au gré des vents.

Durant les Ma qui suivent, les plantes évoluent et se dotent de cellules spécialisées qui leurs permettent le transport de l'eau et des nutriments vers les organes situés en hauteur, un système vasculaire.

Par ailleurs, mus par leur appétit pour l’énergie solaire, ces plantes primitives développent une sorte de squelette hydraulique leur permettant d’aller chercher plus haut les rayons du jour et d’une couche de cire protectrice leur permettant de supporter la gravite la sècheresse, suite à quoi apparaissent de minuscules orifices appelés "stomates" leur permettant une respiration aérienne.

En outre, vu la faible quantité de nutriments dans le sol, car en fait le "sol" à proprement parler n’existe pas encore, à ce moment de l’histoire, il ne s’agit que de roche, elles développent des tiges sous-terraines, les rhizomes pour s’ancrer dans les creux ou autres interstices de la roche et faisant office de réserve d’énergie pour la plante.

Les rhizomes ne sont pas des racines, elles poussent horizontalement, c’est vert et ça possèdent des bourgeons, tout au moins pour les rhizomes actuels comme le gingembre le manioc ou encore les asperges.

Le Dévonien

Cependant, la végétation reste éparse, il nous faut encore avancer dans le temps et atteindre la période suivante : le Dévonien, nous voilà il y a quelques 380Ma. En l’espace de quelques dizaines de Ma, la végétation s’est répandue sur tous les continents, bordant toutes les étendues d’eau. Les tiges sont désormais bien solides et les premières forêts primaires peuplés de cladoxylopsida et d’Archaeopteris apparaissent dès la fin de cette période.

Ce sont ces immenses forêts d’archeopteris et leurs racines bien développées qui ont certainement contribuer à l’érosion et à la formation des sols. C’est aussi à ce moment-là que les premières plantes à feuilles larges font leur apparition, ce qui via la photosynthèse et l’oxygène qui en résulte contribuent à l’enrichissement en oxygène de l'atmosphère de la planète.

Petite aparté animale : les poisson cartilagineux ont fait leur apparition dans les océans, et les insectes qui ont suivis de près les plantes lors de la conquête des terres pullulent autour de ces dernières. Le grand nombre d’insecte apparait comme une manne de nourriture, et cela a sans doute attiré les tétrapodes qui font leurs premiers pas sur la terre ferme... " notez le conditionnel !"

Le Carbonifère

Avançons de nouveau de quelques dizaines de Ma, nous sommes au Carbonifère, il y 300Ma. Désormais les terres sont recouvertes d’une épaisse jungle, la végétation est omniprésente. Aux côtés des lycopodes et autres conifères, les fougères et les prêles sont apparues et atteignent des tailles sans précédent, la course à la hauteur fait rage, c’est la compétition pour capter le moindre rayon de soleil.

Au cours du processus de photosynthèse, cette dense végétation rejette énormément d’oxygène, aussi le taux d’oxygène monte en flèche atteignant jusqu’à 30% de l’atmosphère ! pour comparaison, aujourd’hui le taux d’oxygène n’est que de 21%.

Côté animal, pour faire court, le carbonifère c’est l’ère des insectes géants et des tétrapodes amphibiens. C’est aussi l’ère ou les premiers animaux terrestre si développent le sac amniotique, ce qui engendre les premiers "reptiles".

Le Permien

Nous voilà au Permien, la période qui va clore l’ère paléozoïque, mais c’est aussi la période qui connait un arbre dénommé Glossoptéris. Je m’arrête sur cet arbre, car il a une histoire bien particulière. En effet, cet arbre et ses feuilles en forme de langue sont en partie responsables de la théorie d’Alfred Wegener, la dérive des continents. Je m’explique, il s’avère que cet arbre aux feuilles abondantes était présent sur les terres permiennes d'Amérique du sud, d'Afrique du Sud, de l'Inde et même de l'Australie.

Ainsi Alfred WEGENER expliquait cette dispersion par le fait qu'au Permien ces contrées, maintenant distantes de milliers de kilomètres, étaient réunies en un seul bloc. Bloc qu’il nomme Gondwana !
Voilà comment une espèce végétale a contribuée à comprendre la géologie de notre planète !

Reprenons le fil de notre histoire. Durant les dizaines de Ma qui suivent, tout comme pour la faune, la flore voit diverses espèces apparaitre et d’autres s’éteindre, les périodes passent, l’ère Paléozoïque prend fin et laisse place au mésozoïque, l’ère qui voit l’avènement des mammifères et bien entendu des dinosaures.

Le Mésozoïque

Cependant, la transition du paléozoïque au mésozoïque ne s’est pas fait sans mal, en effet, la pire des extinctions massives de l’histoire est passée par là, l’extinction permien / trias. Si au cours de ce cataclysme plus de 90% des espèces animales terrestre et marine confondues sont disparues, il en va de même pour la flore qui en est très affectée, un grand nombre d’espèces ne passe pas le cap, notamment Glossopteris cité précédemment.

Le Trias

Le Trias première période du mésozoïque voit comme je le disais précédemment, l’avènement des dinosaures et des mammifères, mais pas que. Les gymnospermes sont certes toujours la végétation dominante, les forêts de conifères s’étendent à perte de vue, cependant et très récemment, en Suisse, dans des couches géologiques datant du Trias enterrées sous 900 mètres de roche, ont été mis au jour des fossiles de ce qui semble être "les ancêtres" des plantes à fleurs, les angiospermes.

Malheureusement, pour le moment le registre fossile ne nous en dit pas plus, ainsi à la lumière de nos connaissances actuelles, pour voir les angiospermes prendre leur essor, il nous faut faire un grand pas et se projeter au Crétacé, troisième et dernière période du Mésozoïque, nous voilà donc 130Ma en arrière.

A noter que certains fossiles retrouvés en Chine et encore en cours d’étude pourraient faire reculer l’apparition des angiospermes quelques Ma en arrière, au cours du Jurassique, affaire à suivre…

Le Crétacé

Mais pour l’heure, revenons au Crétacé. C’est la période qui a vu les célèbres Tyrannosaures, tricératops et autres vélociraptors et qui va voir la flore s’enrichir réellement d’angiospermes, les fleurs, les fruits font leur apparition.

Mais pas seulement, un autre type de végétation fait son apparition, celle qui fait que nous appelons les animaux qui s’en nourrissent des "herbivores", vous l’avez compris, il s’agit des graminées et autres plantes herbacées…

Le Cénozoïque

Il nous faut encore avancer de quelques Ma et nous rendre à l’ère cénozoïque pour voir les herbacées devenir prédominantes avec l’assèchement du climat et bientôt les fruits tel que nous les connaissons aujourd’hui apparaissent.

Ainsi, la flore ne s’est pas parée d’une multitude de couleurs du jour au lendemain, et c’est au cours des Ma qui vont suivre, que comme les animaux, les plantes vont évoluer, se diversifier pour in fine nous donner la végétation si colorée que nous avons la chance de connaitre à ce jour.

Sources