Découverte d’une algue verte vieille d’un milliard d’années, l’ancêtre de toutes les plantes

algue verte ancetre
| Dinghua Yang/Qing Tang et al. 2020

Si la question de l’origine des espèces animales est un domaine de recherche actif en science, celle concernant l’origine des plantes n’est pas pour autant mise de côté. Au cours des dernières années, les travaux des paléobotanistes ont permis de compléter et préciser l’arbre évolutif des végétaux. Et récemment, une équipe de chercheurs a découvert le fossile du plus ancien spécimen d’algue verte connu. Âgée d’environ un milliard d’années, cette algue verte serait l’ancêtre de toutes les plantes terrestres.

La plus vieille algue verte jamais identifiée, l’ancêtre de toutes les plantes terrestres, vivait il y a environ un milliard d’années, selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Ecology & Evolution. Les chercheurs en ont découvert des fossiles et l’ont appelée Proterocladus antiquus.

Et même les plus petites algues (le fossile faisant environ 2 millimètres de longueur) avaient un grand rôle : produire de l’oxygène par photosynthèse. « Sa découverte indique que les plantes vertes que nous voyons aujourd’hui remontent à au moins 1 milliard d’années, et elles sont apparues dans l’océan avant d’étendre leur territoire à la terre », explique le chercheur principal Qing Tang, du département des géosciences à Virginia Tech.

Proterocladus antiquus :  elle confirme que les algues vertes vivaient déjà il y a un milliard d’années

Jusqu’à présent, les chercheurs n’avaient aucune preuve tangible que les algues vertes vivaient il y a si longtemps. Les modèles informatiques, y compris ceux basés sur des horloges moléculaires, ont plutôt indiqué que les plantes photosynthétiques sont apparues entre l’ère Paléoprotérozoïque (2.5 à 1.6 milliard d’années) et le Cryogénien (720 à 635 millions d’années). Maintenant que les chercheurs ont un fossile, ils peuvent affirmer avec confiance que les plantes photosynthétiques, un groupe connu sous le nom de Viridiplantae, vivaient il y a au moins 1 milliard d’années et qu’elles étaient multicellulaires.

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fossile algue
Fossile de l’algue verte P. antiquus. Crédits : Qing Tang et al. 2020

« Auparavant, la plus ancienne algue verte fossilisée largement acceptée avait environ 800 millions d’années. Ce travail confirme ce que beaucoup suspectaient sur la base des archives fossiles existantes, bien que clairsemées, à savoir que les algues vertes existaient probablement il y a environ un milliard d’années », déclare Timothy Gibson, du département des sciences de la Terre du Dartmouth College.

Algues vertes : elles jouaient un rôle important dans le maintien des écosystèmes primitifs

Tang et ses collègues ont découvert les fossiles près de la ville de Dalian dans la province du Liaoning, dans le nord de la Chine. Ils avaient entendu dire qu’il y avait « un épais tas de roches sédimentaires bien exposées » dans la Formation de Nanfen, datant d’environ un milliard d’années. Tang a alors ramené certaines de ces roches anciennes, principalement du mudstone et du schiste, au laboratoire du Virginia Tech.

ramification algue
Tout comme les algues modernes, P. antiquus possède une structure ramifiée et un système racinaire. Crédits : Qing Tang et al. 2020

Au total, ils ont identifié 1028 spécimens. Tout comme les algues modernes, P. antiquus a des cellules différenciées et ramifiées et des structures ressemblant à des racines. Elle a probablement joué un rôle important dans l’ancien écosystème en produisant de l’oxygène. De plus, elle a probablement fourni de la nourriture et un abri à d’autres organismes.

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La vie sur Terre dépend des plantes et des algues photosynthétiques, mais les plantes terrestres n’ont évolué qu’il y a environ 450 millions d’années. Le nouveau fossile suggère que les algues vertes étaient des acteurs importants dans l’océan, bien avant que leurs descendants, les plantes terrestres, ne prennent le contrôle.

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Mieux comprendre l’apparition et l’évolution des végétaux

Ces fossiles provenaient d’un ancien océan, mais il y a toujours un débat sur l’origine des algues vertes. « Tout le monde n’est pas d’accord avec nous ; certains scientifiques pensent que les plantes vertes sont apparues dans les rivières et les lacs, puis ont conquis l’océan et la terre plus tard », explique Xiao.

De plus, les algues vertes ne sont pas les plus anciennes connues. « Il existe de solides preuves fossiles que les algues rouges existaient il y a plus d’un milliard d’années, et nous savons que les algues rouges et vertes divergeaient d’un ancêtre commun. Donc, bien que cela ne change pas fondamentalement la façon dont je penserai à l’évolution de la vie, la découverte de ce fossile d’algues vertes aide à combler une lacune importante et renforce une chronologie émergente pour l’évolution de la vie précoce et complexe », conclut Gibson.

Sources : Nature Ecology & Evolution

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