Lépidodendron : plante arborescente fossile des forêts de charbon
Lépidodendron — plante arborescente fossile des forêts de charbon : géantes de 30 m, témoins clés des forêts carbonifères et fossiles indispensables pour comprendre l’évolution végétale.
Le lépidodendron est un genre éteint de plantes primitives arborescentes appartenant aux lycophytes (ordre des Lepidodendrales). Ces végétaux constituent l'une des premières « forêts » terrestres de grande taille et formaient une part importante de la flore tropicale des vastes marécages du Carbonifère, souvent appelés forêts de charbon.
Ces plantes pouvaient atteindre des hauteurs impressionnantes — parfois plus de 30 mètres — et leurs troncs présentaient souvent un diamètre supérieur à un mètre. Leurs tiges monoxyliques et leur silhouette élancée les rendaient très différentes des arbres actuels malgré leur taille.
Souvent surnommés à tort « mousses bâtons géantes », les lépidodendrons sont en réalité beaucoup plus proches des lycophytes actuels comme les Isoetes (les isoètes, ou quillworts) et les Selaginella que des mousses véritables.
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Classification et époque
Les lépidodendrons appartiennent aux lycophytes fossiles (classiquement placés dans les Lepidodendrales). Ils prospérèrent principalement au Carbonifère (il y a environ 359 à 299 millions d'années), en particulier durant la partie supérieure du Carbonifère (Pennsylvanien), lorsque les bassins marécageux tropicaux ont favorisé l'accumulation de grandes quantités de matière végétale et la formation des gisements de charbon.
Morphologie et anatomie
Leur écorce extérieure portait un motif caractéristique d'empreintes losangiques correspondant aux cicatrices foliaires — reliefs qui restent souvent visibles sur les fossiles. Ces cicatrices, disposées de manière hélicoïdale, donnent au tronc un aspect « écailleux », d'où le nom Lepidodendron (« lépido » = écaille).
Contrairement aux arbres modernes, les lépidodendrons n'avaient pas un système de bois secondaire produit par un cambium analogue aux dicotylédones actuelles. Leur soutien reposait sur une combinaison d'une large tige, d'un cortex épais et d'une organisation interne particulière (moelle centrale et tissus de soutien), ainsi que parfois sur un réseau de racines fasciculées appelées stigmaria.
Les feuilles étaient généralement petites (microphylles) et attachées en rangées serrées ; elles tombaient en laissant les cicatrices caractéristiques. De jeunes individus présentaient souvent un port plus buissonnant, tandis que les sujets adultes développaient un fût vertical surmonté d'une couronne de branches.
Reproduction
La reproduction se faisait par spores émises depuis des cônes reproducteurs (strobiles) situés à l'extrémité de branches spécialisées. Certains lépidophytes fossiles présentent des signes d'hétérosporangié (différence entre spores de taille différente), ce qui représente une étape évolutive vers des stratégies de reproduction plus complexes.
Écologie et rôle dans la formation du charbon
En formant d'immenses marécages tropicaux avec une production végétale massive, les lépidodendrons et leurs associés (comme les sigillaires, fougères arborescentes et autres lycophytes) ont contribué à l'accumulation de tourbe qui, enfouie et transformée au cours de temps géologique, a donné les couches de charbon que nous exploitons aujourd'hui. Les rests végétaux, soumis à une décomposition limitée en milieu anoxique, constituent l'essentiel des gisements houillers.
Fossiles et intérêt scientifique
Les lépidodendrons sont connus par une grande variété de fossiles : impressions et compressions de l'écorce externe, perminéralisations anatomiques (« coal balls ») qui permettent d'étudier la structure interne des tissus, et empreintes de racines (stigmaria). Les études anatomiques de ces fossiles ont beaucoup apporté à la compréhension de l'évolution des plantes terrestres, de la morphologie des lycophytes et des mécanismes de formation du charbon.
Plusieurs espèces ont été décrites (parmi lesquelles Lepidodendron selaginoides est l'une des mieux connues), et des restes fossiles ont été retrouvés dans des gisements houillers d'Europe, d'Amérique du Nord et d'Asie.
En résumé : les lépidodendrons étaient des plantes arborescentes caractéristiques des marécages carbonifères, proches des lycophytes modernes, qui ont joué un rôle fondamental dans la constitution des couches de charbon et qui restent des témoins clés de l'évolution des écosystèmes terrestres au Paléozoïque.
Écologie
Ils ont prospéré pendant la sous-période pennsylvanienne du Carbonifère, il y a 315-300 millions d'années.
Les conditions étaient des marécages tropicaux et des forêts tropicales d'un immense système fluvial beaucoup plus grand que le bassin de l'Amazone.
La plaine fluviale qui était le cœur de la zone humide s'étendait sur 5000 km de la Pangée, de l'est du Canada à l'Ukraine, et était large de 700 km. p6 Le bassin de Pennsylvanie serait ainsi plus grand que toutes les zones humides actuelles de la Terre.
Changement de climat
Le système de forêt tropicale s'est effondré à peu près à mi-chemin de la Pennsylvanie, et a été remplacé par un climat plus frais et plus sec.
Les forêts des zones humides ont pris fin lorsque le niveau des terres a été relevé par la pression du continent du Gondwana contre la Laurussie, ce qui a entraîné un relèvement de la zone de contact. La fin des mesures sur le charbon marque la fin de la période du Carbonifère. La Chine était trop éloignée pour être touchée, et les forêts des zones humides ont continué à exister pendant 50 millions d'années supplémentaires, jusqu'au début du Permien. p30
Structure
Les lépidodendrons avaient des troncs hauts et épais qui se ramifiaient rarement et étaient coiffés d'une couronne de branches bifurquantes portant des grappes de feuilles. Ces feuilles étaient longues et étroites, semblables à de grands brins d'herbe, et disposées en spirale.
Les cicatrices de feuilles en forme de losange serrées laissées sur le tronc et les tiges pendant la croissance de la plante fournissent certains des fossiles les plus intéressants et les plus courants des schistes du Carbonifère et des dépôts de charbon qui les accompagnent. Ces fossiles ressemblent beaucoup à des traces de pneus ou à de la peau d'alligator.
Les cicatrices, ou coussins de feuilles, étaient composées de tissu photosynthétique vert, comme en témoigne la cuticule qui les recouvre et qui est parsemée de stomates, des pores microscopiques par lesquels le dioxyde de carbone de l'air se diffuse dans les plantes. De même, les troncs de Lépidodendron auraient été verts, contrairement aux arbres modernes qui ont une écorce brune ou grise, écailleuse et non photosynthétique.
Le lépidodendron a été comparé à une herbe géante. Les troncs produisaient très peu, voire pas du tout, de bois. La plupart des supports structurels provenaient d'une région épaisse, ressemblant à de l'écorce. Cette région est restée autour du tronc comme une couche rigide qui ne s'est pas écaillée comme celle de la plupart des arbres modernes. Au fur et à mesure que l'arbre grandissait, les coussins foliaires se sont développés pour s'adapter à la largeur croissante du tronc.
Les branches de cette plante se terminaient par des structures coniques. Le lépidodendron ne produisait pas de graines comme beaucoup de plantes modernes. Il s'est plutôt reproduit au moyen de spores.
Stigmaria
Les stigmates sont un type de fossile de racine d'arbre ramifiée que l'on trouve dans les roches du Carbonifère. Elles étaient les racines des lycopsides des forêts de charbon comme les Sigillaria et les Lepidodendron. Chaque tronc avait quatre de ces racines. Les stigmaria sont un "taxon de forme", car le genre et l'espèce de la plante portant la racine ne peuvent être identifiés.
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AlegsaOnline.com Lépidodendron : plante arborescente fossile des forêts de charbon Leandro Alegsa
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