Un fossile végétal remet en question l’évolution des feuilles

Un modèle 3D d’un fossile végétal vieux de 407 millions d’années bouleverse les idées reçues sur l’évolution des feuilles. Par ailleurs, cette recherche a offert de nouvelles perspectives sur les magnifiques motifs observés dans la flore.

Les travaux montrent que l’agencement des feuilles dans les toutes premières plantes diffère de celui de la plupart des plantes actuelles, remettant en question une théorie ancienne concernant l’origine d’un célèbre motif mathématique présent dans la nature.

Les spirales de la nature : un code secret

Qu’il s’agisse de l’immense tourbillon d’un ouragan ou des spirales complexes de la double hélice de l’ADN, les spirales sont courantes dans la nature. La plupart d’entre elles peuvent être décrites par une célèbre série mathématique, la séquence de Fibonacci.

Nommée d’après le mathématicien italien Leonardo Fibonacci, cette séquence est à l’origine de nombreux motifs naturels aussi efficaces qu’esthétiques.

Dans les plantes, les spirales de Fibonacci représentent plus de 90% des spirales. On les retrouve dans les tournesols, les pommes de pin, les ananas et les plantes grasses d’intérieur, que ce soit dans leurs pétales, leurs feuilles ou leurs graines.

Reconstruction numérique d’un fossile végétal

Cependant, une équipe internationale dirigée par l’Université d’Édimbourg a bousculé cette théorie en découvrant des spirales non-Fibonacci dans un fossile de plante vieux de 407 millions d’années.

En utilisant des techniques de reconstruction numérique, les chercheurs ont produit les premiers modèles 3D de tiges feuillues dans le fossile de lycopode Asteroxylon mackiei – un membre du tout premier groupe de plantes à feuilles.

L’évolution des spirales végétales

Cela transforme la compréhension des scientifiques des spirales de Fibonacci chez les plantes terrestres. Cela indique que les spirales non-Fibonacci étaient courantes chez les lycopodes anciens et que l’évolution des spirales de feuilles a divergé en deux voies distinctes.

« L’observation de l’arrangement des feuilles en 3D sur notre modèle d’Asteroxylon mackiei est une première. La possibilité d’imprimer en 3D des fossiles de plantes vieux de 407 millions d’années et de les tenir dans la main est véritablement incroyable. Nos découvertes offrent une nouvelle perspective sur l’évolution des spirales de Fibonacci dans les plantes », explique le Dr Sandy Hetherington, paléobiologiste évolutionniste et chef de projet à la School of Biological Sciences.

Pour aller plus loin

Cette découverte majeure démontre que l’évolution des feuilles a suivi deux chemins différents, et que les premières plantes terrestres ne présentaient pas les mêmes spirales que nous observons aujourd’hui dans la majorité de la flore. Cependant, il convient de rappeler que les spirales de Fibonacci restent très présentes et constituent l’un des motifs naturels les plus répandus.

FAQ

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg4014