Recherches sur la colonisation du milieu terrestre par les plantes au cours du Dévonien inférieur et sur les interactions plantes/micro-organismes durant les périodes Dévonien-Carbonifère

par Marie-Christine Strullu-Derrien

Thèse de doctorat en Environnement

Sous la direction de Désiré-Georges Strullu.

Soutenue en 2010

à Angers .


  • Résumé

    La colonisation du milieu terrestre par les plantes représente un événement capital dans l'histoire de la terre. Les premières plantes terrestres ont joué un rôle majeur dans l'écologie des premiers écosystèmes terrestres, dans la structure et la stabilité du sol aussi bien que dans le cycle des éléments chimiques. On considère que l'adaptation au milieu terrestre des plantes s'est faite en association avec les champignons. De nos jours cette association de type symbiotique perdure, avec près de 90% des plantes concernées par les mycorhizes. L'association entres les plantes et d'autres micro-organismes de mode de vie fongique est également présente dans les premiers environnements terrestres. L'existence des plantes terrestres est attestée dès le milieu de l'Ordovicien par les crytospores (restes fossiles ressemblant à des spores) ; les macro-restes ne sont présents qu'à la fin du Silurien. La diversification qui s'amorce alors s'amplifie durant le Dévonien, période exceptionnelle concernant l'évolution des plantes. Les gisements du Dévonien inférieur renfermant des plantes sont assez rares dans le monde et particulièrement ceux localisés dans le domaine gondwanien/péri-gondwanien. La première partie de ce travail de recherche a été consacrée à l'étude des plantes trouvées dans l'un de ces gisements, situé en Anjou (Massif Armoricain, ouest de la France). La seconde partie a concerné les relations plantes/micro-organismes fongiques ou de mode de vie fongique. Une préservation particulière des fossiles est nécessaire pour l'observation de ces interactions, et consiste en pétrifications observables dans des cherts ou des coal balls (concrétions carbonatées). Ceci a été réalisé sur des lames minces, fabriquées à la fin du XIXème et au XXème siècles et conservées dans les collections des muséums et universités, en France, Angleterre et Suède. Tous les groupes fongiques ou assimilés sont représentés seulement à la fin du Carbonifère, l'étude a donc porté sur les périodes Dévonien et Carbonifère. Ce travail a permis de découvrir et de décrire une nouvelle plante du Dévonien inférieur montrant une innovation significative concernant l'évolution du xylème. Il a démontré que des relations trophiques caractéristiques, typiquement symbiotiques et parasitiques, existent chez des plantes du Carbonifère supérieur.


  • Résumé

    Colonization of the land by plants was one of the major events in the history of life on earth. The early land plants played a key role in the ecology of early terrestrial ecosystems, in the formation and stability of soil as well as in biogeochimical cycling of elements. It is well known that the earliest plants were intimately associated with fungi. Today, these symbiotic relationships are called mycorrhizas, and they are present in more than 90% of living plants. Fungi-like micro-organisms/plant associations of the modern type were also established in early terrestrial environments. Evidence from cryptospores (spore-like fossils) and cuticule-like fragments indicates that land plants had evolved by the middle of the Ordovician period (ca 470Ma). Plant megafossils (body fossils) appeared in the late Silurian period (ca 420Ma). The diversification that began at that time accelerated during the Devonian period (ca 360-416Ma), which was an extraordinary period for the evolution of plants. Lower Devonian plant bearing deposits are relatively rare in the world and especially in the Gondwana/péri-Gondwana domain. The first part of this work focuses on new early fossil plants found in one of these deposits that is located in the Anjou area (Armorican massif, west of France). The second part concerns the interactions between fungi/fungi-like micro-organisms and plants. The observation of such interactions requires particularly well preserved material that consists of petrifactions occuring in cherts and coal balls (carbonate concretions). We reinvestigated original slides collections prepared towards the end of the 19th and the 20th centuries and now housed in museums and university collections in France, England and Sweden. All the current fungal and fungal-like groups are completely represented by the end of the Carboniferous period. This was the rational for choosing the Devonian and Carboniferous periods. This work has resulted in the discovery and documentation of a new plant from the lower Devonian that shows a significant innovation concerning the evolution of the xylem. Research on early fossil fungi demonstrates that characteristic trophic relationships - symbiotic and parasitic - between plants and fungi/funti-like micro-organisms already existed in upper Carboniferous times.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (121 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 113-121

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