Avez-vous regardé les plantes de Jurassic Park en admiration ? Les paléobotanistes visent à reconstituer des environnements passés à partir de petits morceaux de fossiles. Phytolithes sont des corps microscopiques de silice dans les tissus végétaux qui restent dans les sédiments après la décomposition d'une plante et en fonction de leur forme et de leur quantité, différents types de végétation peuvent être distingués (par exemple savane/forêt, graminées/plantes ligneuses).

Recherche menée par un doctorant Kristina Hošková et collègues de la Université Charles à Prague et la Institut d'archéologie de l'Académie tchèque des sciences d'utiliser analyse d'images de phytolithes de deux espèces de graminées de République tchèque et de Pologne. L'équipe de recherche a trouvé plus de variabilité de forme entre les espèces et les populations qu'au sein d'une même espèce. L'un des co-auteurs, Dr Jiří Neustupa a déjà utilisé étudié la morphologie de les algues vertes, tirer le méristème apical des plantes herbacées et fleurs de fusains.

La forme d'un objet peut être définie comme toutes ses caractéristiques géométriques à l'exception de sa taille, de son emplacement et de son orientation. La morphométrie géométrique repose sur des repères, des points bien définis, d'un objet et via la superposition de Procuste, la composante de forme est extraite mathématiquement des images numériques et est plus robuste que la mesure de la largeur et de la longueur des objets avec des pieds à coulisse. Personne n'a utilisé la morphométrie géométrique pour étudier les formes des phytolithes et surtout pas entre deux espèces végétales.

Les scientifiques ont recueilli des spécimens de faux brome de bruyère exigeant en lumière et tolérant à la sécheresse (Brachypodium pinnatum) et le bois faux brome tolérant à l'ombre (B. sylvaticum). Ces deux espèces de graminées poussent respectivement dans les prairies et les forêts. Au total, 2,400 XNUMX phytolithes des multiples populations ont été utilisés pour la morphométrie géométrique. Hošková et ses collègues ont également comparé la forme et la taille des phytolithes des feuilles plus âgées et plus jeunes. Leurs formes ont été classées selon les dernières Code international de nomenclature des phytolithes.

Les deux espèces de graminées, Brachypodium pinnatum (à gauche) et B. sylvaticum (à droite), utilisé par Hošková et ses collègues. Source Wikimédia Commons (la gauche, bien)

La majeure partie de la différence de forme entre les phytolithes des deux espèces de graminées s'expliquait par la présence de trois (ou plus) lobes profondément incisés contre des formes avec seulement deux lobes peu profonds dans des directions opposées. Les phytolithes des feuilles plus âgées étaient significativement plus grands que ceux des feuilles plus jeunes, mais dans l'ensemble, il y avait une faible variabilité de la forme et de la taille des phytolithes au sein des populations individuelles.

Photographie de sur place épiderme d'herbe carbonisée montrant la forme du phytolithe dans Brachypodium sylvaticum et comment la morphologie a été capturée avec des repères (points rouges) et des semi-repères (49 points le long des deux moitiés) (courbes bleues). Source Hošková et al. 2020.

"Nous avons démontré qu'il est possible d'attribuer des formes individuelles de phytolithes à une espèce végétale spécifique (notre taux de réussite dans le modèle à deux espèces était de 83%)". Ils ajoutent : "[N]ous nous attendons à ce que cette approche soit très utile pour la reconstruction de la végétation des prairies caractérisée par la dominance de quelques espèces de graminées diagnostiques", ont déclaré les auteurs.

"En ce qui concerne l'applicabilité générale de notre approche, nous ne nous attendons pas à ce que la morphométrie géométrique des phytolithes basée sur les points de repère remplace les autres approches traditionnelles, mais plutôt à les compléter et à rendre l'analyse des phytolithes plus précise dans des cas spécifiques, comme indiqué ci-dessus."

Cette recherche a révélé comment l'étude d'une structure végétale à longue durée de vie peut distinguer les espèces de graminées avec une grande efficacité et l'utilisation de cette méthode pourrait éclairer la conservation de l'habitat en fonction des assemblages de communautés végétales passées. De plus, cela peut aider à accélérer le travail acharné du paléobotaniste qui, clairement, a jeté les bases de tous les films de Jurassic Park.