Apports des biomarqueurs moléculaires à la connaissance du développement des plantes terrestres au cours du Paléozoïque

Contribution of molecular biomarkers to the knowledge of terrestrial plants development during the Palaeozoic

• Auteur / Autrice : Maria Fernanda Romero Sarmiento
• Direction : Marco Vecoli, Armelle Riboulleau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences, Écologie, Paléontologie et Océanographie
• Date : Soutenance le 12/07/2010
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lowlands (GB)

Composés aromatiques

Composés aliphatiques

Spores -- Fossiles

Sédiments (géologie)

Lycopodes

Bryophytes

Carbonifère

Plantes -- Évolution

Paléozoïque

Marqueurs biologiques

Mots clés libres

Paléozoïque --- Ghadamès, Bassin de (Tunisie)

Résumé

Le contenu en biomarqueurs aliphatiques et aromatiques de sédiments d’origine terrestre et marine de l’Ordovicien supérieur au Carbonifère inferieur a été comparé aux assemblages de palynomorphes (acritarches, prasinophytes, chitinozoaires, cryptospores, spores trilètes et mégaspores) afin de contribuer à la connaissance de l’évolution des plantes terrestres au cours du Paléozoïque. Cette étude est donc basée sur les biomarqueurs d’origine terrestre et leur attribution à une espèce de plantes. L’enregistrement des biomarqueurs dans les successions clastiques du Silurien moyen – Dévonien inferieur de Tunisie méridionale, dans le basin de Ghadamis (Gondwana) révèle la présence de rétène, cadalène, kaurane, norabiétane, tetrahydroretene, C19 isohexylalkylnaphthalene et simonellite. Les premières bryophytes et les trachéophytes du Paléozoïque (par exemple Cooksonia, lycophytes et zosterophylles) peuvent donc être considérés comme de potentiels précurseurs pour le rétène et ses composés moléculaires associés dans les sédiments du Silurien Moyen au Dévonien Inférieur. En contrepartie, la flore du Carbonifère inferieur formée principalement de lycopodes arborescents, sphenopsides et pteridospermes est proposée comme une possible source pour le phyllocladane, abiétane, ent-béyerane, bisnorsimonellite, totarane diaromatique,sempervirane diaromatique et 2-méthylrétène dans les dépôts de charbon du Carbonifère inférieur (Viséan) de Dunbar (Est Lothian, Ecosse). Parmi les autres biomarqueurs identifiés dans nos échantillons, ionène, alkyldibenzofuranes, pérylène et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) dérivés de combustion indiquent la contribution de pollens, lichens, champignons et végétation carbonisée, respectivement. La plupart des biomarqueurs identifiés ici ont été généralement associées aux conifères, qui ne se sont développés qu’après le Carbonifère supérieur. Il apparait donc que ces composés sont également caractéristiques des premières plantes terrestres.

The aliphatic and aromatic biomarker content from terrestrial and marine sediments of Late Ordovician to Early Carboniferous age have been related to their palynomorph assemblages (e.g. acritarchs, prasinophytes, chitinozoans, cryptospores, trilete spores and megaspores) in order to contribute to the knowledge of land plant evolution during the Palaeozoic. This investigation is therefore focused on the land-derived biomarkers and their attributions to specific kind of plants. The biomarker record of middle Silurian – lower Devonian sediments from southern Tunisia, Ghadamis Basin (Gondwana) reveals the presence of retene, cadalene, kaurane, norabietane, tetrahydroretene, C19 isohexylalkylnaphthalene and simonellite. The early Palaeozoic bryophytes and tracheophytes (e.g. Cooksonia, lycophytes and zosterophylls) may therefore be considered as potential precursors for retene and its related molecular compounds in sediments of Middle Silurian to Early Devonian age. In contrast, the Early Carboniferous flora formed by arborescent lycopods, sphenopsids and pteridosperms have been suggested here as apossible terrestrial source for phyllocladane, abietane, ent-beyerane, bisnorsimonellite, diaromatic totarane, diaromatic sempervirane and 2-methylretene in the Lower Carboniferous (Viséan) coal deposits at Dunbar (East Lothian, Scotland). Among the other biomarkers detected in our samples, ionene, alkyldibenzofurans, perylene and combustion-derived polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) indicate pollen, lichens, fungi and vegetation fire contributions, respectively. Most of the biomarkers identified here had been so far generally associated to conifers, though conifers only evolved during Late Carboniferous. Thesecompounds therefore are also characteristic of early land plants.