Colonisation de la terre ferme par les végétaux et évolution de la flore
Les premiers indices de végétaux terrestres sont des spores, organes minuscules de reproduction asexuée recouverts d'une substance appelée sporopollenine qui les protège de la dessiccation qui les guette en milieu aérien. Les plus anciens restes d'une flore continentale ont été découverts plus ou moins simultanément en Australie et au Pays de Galles dans des sédiments datés du Silurien supérieur/Dévonien inférieur autour de 400 millions d'années et nommée respectivement Flore à Baragwanathia et Flore à Rhynia, du nom du végétal le plus représenté. Baragwanathia fait partie du groupe des Ptéridophytes, représenté aujourd'hui entre autres par les fougères. Il s'agit d'une plante herbacée dite vasculaire car elle présente des vaisseaux : cellules en forme de tube, allongées et lignifiées, qui conduisent la sève dans la plante. L'apparition de la sporopollenine pour les spores et de la cuticule qui recouvre l'ensemble de l'appareil végétatif des plantes terrestres sont des adaptations indispensables à la vie terrestre. Ces revêtements sont non seulement imperméables à l'eau mais également aux gaz, de sorte que la cuticule est régulièrement interrompue par des orifices, les stomates, qui permettent les échanges gazeux de la photosynthèse et de la respiration.
La lignine est une autre des adaptations majeures des plantes lors de la transmigration (ou colonisation du milieu continental aérien). En rigidifiant les parois cellulaires, elle permet à la fois le soutien et donc le port érigé des végétaux en milieu non porteur, mais aussi la formation de vaisseaux, qui permettent la circulation de fluides dans la plante. En effet, en milieu aquatique, les algues n'ont ni l'un, ni l'autre, les échanges se font par toute la surface de la plante, qu'ils soient gazeux ou liquides et le milieu porteur permet à la plante de se maintenir étalée sans soutien interne particulier.
A partir de ces innovations végétales, entre 400 et 250 millions d'années, les ptéridophytes ont dominé les flores terrestres du Primaire avec des formes herbacées, arbustives et arborescentes. Parmi ces dernières, Lepidodendron et Sigillaria pouvaient atteindre plusieurs dizaines de mètres de hauteur. A la fin du Dévonien (vers 365 millions d'années), on note l'arrivée des Gymnospermes, avec les préspermatophytes d'abord, dont il ne reste que de rares représentants actuels tels que les genres Cycas ou Ginkgo (aujourd'hui devenues des plantes décoratives de jardins sous nos latitudes). Ces préspermatophytes sont caractérisés par des "ovules nus", non fécondés, riches en réserves nutritives et des cellules sexuelles mâles mobiles. Puis au cours du Carbonifère (de 360 à 290 millions d'années) apparaissent les conifères (gymnospermes spermatophytes), dont certains présentent des feuilles rappellant déjà l'allure caractéristique d'aiguilles que nous leur connaissons aujourd'hui. Les ptéridophytes très abondantes à l'ère Primaire sont associées à des environnements humides parfois même marécageux qui sont abondants du fait du climat et du contexte paléogéographique au Carbonifère. A partir du Permien, le climat change, il devient plus sec et plus chaud alors que la configuration paléogéographique évolue vers la réunion de toutes les terres émergées en un seul supercontinent (la Pangée). Les lagunes marécageuses régressent et, avec elles, les ptéridophytes au profit des gymnospermes. Ce groupe domine alors les flores continentales durant toute l'ère Secondaire, avec les préspermatophytes évoquées plus haut et les spermatophytes avec les conifères. Ces spermatophytes émettent une "graine nue" qui contient des réserves et une plantule, c'est à dire un oeuf fécondé ayant démarré son développement. Les cellules sexuelles mâles ont perdu leur mobilité et atteignent la cellule femelle grâce à un tube pollinique émis par un grain de pollen. Ce n'est que durant le Crétacé, vers 140 millions d'années qu'apparaissent les angiospermes ou plantes à fleurs. Leur extension rapide s'accompagne de la disparition de nombreuses gymnospermes, préspermatophytes surtout, et d'un renouvellement parmi les conifères.
Au cours du Crétacé, le climat global redevient plus humide alors que la pangée éclate avec l'ouverture de plusieurs domaines océaniques. La flore à Angiospermes se substitue alors à la flore à Gymnospermes et dominera les écosystèmes végétaux à la fin du Crétacé. Ces angiospermes produisent des fleurs, qui après fécondation se transforment en fruits contenant les graines. Les formes actuelles sont aussi variées que l'églantier, la pâquerette, le nénuphar, les bruyères, le coquelicot, le magnolia, le chêne, ou le potiron ...
La flore qui se met en place à cette période et qui perdure durant tout le Tertiaire est très diversifée. Durant les 5 derniers millions d'années de notre histoire, cette flore s'est appauvrie par la disparition progressive d'espèces thermophiles lors des phases glaciaires. En effet, à chaque période glaciaire, les espèces thermophiles montrent un recul vers l'équateur tandis qu'elles reprennent plus ou moins leur zone géographique précédente lors des interglaciaires. Néanmoins ces va-et-vient de la végétation en fonction des variations climatiques caractéristiques du plio-quaternaire sont entravées dans certaines régions telles que l'Europe par des obstacles orientés globalement Est-Ouest, tels que les pyrénées, les Alpes ou la Méditerranée, entraînant la disparition de certains taxons. La flore actuelle, forte d'environ 250 000 espèces d'Angiospermes, est donc issue de la flore Tertiaire, mise en place dès le Crétacé supérieur et partiellement appauvrie.
(Figure 5 : Evolution des principaux groupes de végétaux terrestres. Chaque lignée est représentée par une bande d'autant plus large qu'elle est diversifiée (en nombre de taxons) au cours du temps. Les Ptéridophytes sont colorées en bleu-vert, les Gymnospermes (Conifères et Préspermatophytes) en jaune et les Angiospermes en orange. D'après Barale et Lemoigne, 2000: L'évolution de la Flore. Pour la Science, Hors série, La valse des espèces, p. 36-41.)
La lignine est une autre des adaptations majeures des plantes lors de la transmigration (ou colonisation du milieu continental aérien). En rigidifiant les parois cellulaires, elle permet à la fois le soutien et donc le port érigé des végétaux en milieu non porteur, mais aussi la formation de vaisseaux, qui permettent la circulation de fluides dans la plante. En effet, en milieu aquatique, les algues n'ont ni l'un, ni l'autre, les échanges se font par toute la surface de la plante, qu'ils soient gazeux ou liquides et le milieu porteur permet à la plante de se maintenir étalée sans soutien interne particulier.
A partir de ces innovations végétales, entre 400 et 250 millions d'années, les ptéridophytes ont dominé les flores terrestres du Primaire avec des formes herbacées, arbustives et arborescentes. Parmi ces dernières, Lepidodendron et Sigillaria pouvaient atteindre plusieurs dizaines de mètres de hauteur. A la fin du Dévonien (vers 365 millions d'années), on note l'arrivée des Gymnospermes, avec les préspermatophytes d'abord, dont il ne reste que de rares représentants actuels tels que les genres Cycas ou Ginkgo (aujourd'hui devenues des plantes décoratives de jardins sous nos latitudes). Ces préspermatophytes sont caractérisés par des "ovules nus", non fécondés, riches en réserves nutritives et des cellules sexuelles mâles mobiles. Puis au cours du Carbonifère (de 360 à 290 millions d'années) apparaissent les conifères (gymnospermes spermatophytes), dont certains présentent des feuilles rappellant déjà l'allure caractéristique d'aiguilles que nous leur connaissons aujourd'hui. Les ptéridophytes très abondantes à l'ère Primaire sont associées à des environnements humides parfois même marécageux qui sont abondants du fait du climat et du contexte paléogéographique au Carbonifère. A partir du Permien, le climat change, il devient plus sec et plus chaud alors que la configuration paléogéographique évolue vers la réunion de toutes les terres émergées en un seul supercontinent (la Pangée). Les lagunes marécageuses régressent et, avec elles, les ptéridophytes au profit des gymnospermes. Ce groupe domine alors les flores continentales durant toute l'ère Secondaire, avec les préspermatophytes évoquées plus haut et les spermatophytes avec les conifères. Ces spermatophytes émettent une "graine nue" qui contient des réserves et une plantule, c'est à dire un oeuf fécondé ayant démarré son développement. Les cellules sexuelles mâles ont perdu leur mobilité et atteignent la cellule femelle grâce à un tube pollinique émis par un grain de pollen. Ce n'est que durant le Crétacé, vers 140 millions d'années qu'apparaissent les angiospermes ou plantes à fleurs. Leur extension rapide s'accompagne de la disparition de nombreuses gymnospermes, préspermatophytes surtout, et d'un renouvellement parmi les conifères.
Au cours du Crétacé, le climat global redevient plus humide alors que la pangée éclate avec l'ouverture de plusieurs domaines océaniques. La flore à Angiospermes se substitue alors à la flore à Gymnospermes et dominera les écosystèmes végétaux à la fin du Crétacé. Ces angiospermes produisent des fleurs, qui après fécondation se transforment en fruits contenant les graines. Les formes actuelles sont aussi variées que l'églantier, la pâquerette, le nénuphar, les bruyères, le coquelicot, le magnolia, le chêne, ou le potiron ...
La flore qui se met en place à cette période et qui perdure durant tout le Tertiaire est très diversifée. Durant les 5 derniers millions d'années de notre histoire, cette flore s'est appauvrie par la disparition progressive d'espèces thermophiles lors des phases glaciaires. En effet, à chaque période glaciaire, les espèces thermophiles montrent un recul vers l'équateur tandis qu'elles reprennent plus ou moins leur zone géographique précédente lors des interglaciaires. Néanmoins ces va-et-vient de la végétation en fonction des variations climatiques caractéristiques du plio-quaternaire sont entravées dans certaines régions telles que l'Europe par des obstacles orientés globalement Est-Ouest, tels que les pyrénées, les Alpes ou la Méditerranée, entraînant la disparition de certains taxons. La flore actuelle, forte d'environ 250 000 espèces d'Angiospermes, est donc issue de la flore Tertiaire, mise en place dès le Crétacé supérieur et partiellement appauvrie.
(Figure 5 : Evolution des principaux groupes de végétaux terrestres. Chaque lignée est représentée par une bande d'autant plus large qu'elle est diversifiée (en nombre de taxons) au cours du temps. Les Ptéridophytes sont colorées en bleu-vert, les Gymnospermes (Conifères et Préspermatophytes) en jaune et les Angiospermes en orange. D'après Barale et Lemoigne, 2000: L'évolution de la Flore. Pour la Science, Hors série, La valse des espèces, p. 36-41.)