Imagerie de plantes fossiles par la tomographie synchrotron : cas de préservations exceptionnelles et de fleurs du Cénomanien de Charente-Maritime et du Gard

Résumé : La transition Crétacé inférieur-Crétacé supérieur (environ 100 millions d’années) marque une période cruciale pour l’évolution de certaines plantes à graines. Elle correspond à la rapide radiation des plantes à fleurs et à la réorganisation écologique des Angiospermes et des conifères. Cependant, notre connaissance des plantes à graines durant le Crétacé moyen et en Laurasie reste encore très partielle. Pendant la dernière décennie, la microtomographie synchrotron s’est avérée une technique d’imagerie très performante pour l’étude des structures internes de divers fossiles. Jusqu’à maintenant, les applications de cette technique n’ont été que très limitées en paléobotanique. C’est dans ce contexte que cette thèse s’est intéressée : (1) au développement de nouvelles approches d’imagerie par tomographie, utiles en paléobotanique, et sur différents types de préservation ; (2) à l’utilisation de ces nouvelles approches pour compléter notre connaissance de la morpho-anatomie, la systématique, la diversité, et l’écologie des plantes à graines laurasiatiques du Crétacé moyen. Ainsi, un peu plus d’une centaine de spécimens (e.g. inflorescences, fleurs, fruits, et grains de pollen d’Angiospermes ; cônes and axes feuillés de conifères) provenant de gisements paléontologiques français ont été étudiés par tomographie synchrotron. Pour la première fois, de nombreuses fleurs très diversifiées sont décrites dans les dépôts cénomaniens du Gard (Sud-Est de la France). Elles montrent une remarquable préservation en trois dimensions. Dans certains cas, toutes les unités florales du périanthe, de l’androcée, et du gynécée sont préservées. Un nouveau protocole combinant microtomographie par contraste de phase de propagation et nano-holotomographie a été développé pour étudier des petits spécimens isolés tels que des fleurs préservées sous forme de fusain ou de lignite (taille de voxel proche de 50 nm). Les données tomographiques permettent de décrire les fleurs de la morphologie générale à la paroi des grains de pollen, in situ, dans les étamines. Certaines de ces fleurs montrent des structures florales inédites. Elles sont majoritairement attribuées à des Lauraceae. De plus, des nodules siliceux, opaques, denses, et contenant des inclusions végétales sont ici signalés dans les dépôts cénomaniens de Charente-Maritime (Ouest de la France). Ils contiennent d’abondants restes de conifères (e.g. Brachyphyllum, Frenelopsis, Geinitzia et Glenrosa). Ils sont préservés sous forme de perminéralisation siliceuse et en trois dimensions. L’essentiel des tissus est préservé. Ce travail propose un protocole tomographique multi-échelles, haute résolution et haute énergie, utile à l’étude d’inclusions végétales contenues à l’intérieur de nodules rocheux de grande dimension. Le conifère Glenrosa est décrit pour la première fois, de la morphologie générale des structures végétatives et reproductives à l’histologie. Nous discutons la systématique et la paléoécophysiologie de ce genre. Les caractéristiques xéromorphes de Glenrosa suggèrent que ce conifère était probablement adapté pour tolérer des conditions difficiles induites par les milieux côtiers. Ce travail soutient que pendant le Cénomanien, les environnements les plus ouverts sur la mer étaient dominés par les conifères alors que les milieux littoraux plus internes et protégés montraient quant à eux des flores à dominante angiospermienne. Pour conclure, cette recherche doctorale contribue considérablement à notre connaissance des Angiospermes et des conifères de la Laurasie, pendant le Crétacé moyen. De plus, les nouvelles approches tomographiques proposées dans ce travail pourront être reproductibles pour l’étude d’autres flores, ou d’autres spécimens paléontologiques, quelle que soit leur origine géographique et stratigraphique.
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Thèse
Paléontologie. Université de Rennes 1, 2014. Français
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Contributeur : Isabelle Dubigeon <>
Soumis le : mercredi 4 octobre 2017 - 11:40:32
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:24:06

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Jean-David Moreau. Imagerie de plantes fossiles par la tomographie synchrotron : cas de préservations exceptionnelles et de fleurs du Cénomanien de Charente-Maritime et du Gard. Paléontologie. Université de Rennes 1, 2014. Français. 〈tel-01609973〉

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