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PUBLIC RELEASE DATE: 21 juillet 2005

Voyage virtuel au cœur de microfossiles de 400 millions d'années



Voir la lgende ci-dessous

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Des scientifiques de l'Universit de Montpellier II, de l'Institut de Gologie de Chine, et de l' Installation Europenne de Rayonnement Synchrotron (ESRF) ont russi montrer que d'nigmatiques fossiles du Dvonien (environ 400 millions d'annes) seraient des fructifications de charophytes. Les charophytes sont des algues continentales d'eau douce et saumtres dont le groupe est encore reprsent de nos jours. Cette dcouverte a permis aux scientifiques de mieux comprendre l'volution de ces plantes trs anciennes du Palozoque et apporte de nouvelles informations sur les climats continentaux ayant exist cette priode. Le faisceau de rayons X extrmement puissant de l'ESRF, permettant d'atteindre de trs hautes rsolutions en micro-tomographie, a t l'un des lments cls pour comprendre la structure interne de ces fossiles sans les dtruire. Les rsultats de cette recherche sont publis dans le dernier numro du American Journal of Botany sous le titre "New insights into Paleozoic charophyte morphology and phylogeny".



Image de la gyrogonite d'un sycidium entoure de son utricule.

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Ces fossiles appartiennent au groupe nigmatique des Sycidiales. Depuis leur dcouverte, en 1934, Ce groupe fossile a t successivement considr comme des graines de fougre, des coraux ou de petits ufs de crustacs. Grce la micro-tomographie haute rsolution ralise sur la ligne de lumire ID19 l'ESRF, l'quipe de scientifiques a russi dterminer la structure interne en trois dimensions de ces fossiles.. Les chantillons tudis, provenant du monde entier, avaient des dimensions allant de 500 microns 4 mm. L'utilisation du rayonnement synchrotron a t fondamentale car elle a permis de rvler en 3-D des dtails microscopiques sur l'anatomie interne de ces fossiles sans les endommager. Ceci qui a permis de confirmer leur attribution une ancienne famille de charophytes, dj suggre lors de l'tude de lames minces au microscope. Il n'existe pas aujourd'hui d'autres techniques permettant ce genre d'analyses sur des fossiles aussi petits sans les dtruire.

Les fructifications de charophytes ont une structure complexe. Elles sont toutes globalement sphriques, mais les plus anciennes prsentent des structures verticales sur leur surface externe, tandis que les plus rcentes montrent des structures en spirale. Les fossiles tudis datent du Palozoque (re primaire) et possdent ces structures verticales. Les chercheurs ont t surpris par la prsence d'un utricule, qui auparavant n'tait connu que chez quelques formes de charophytes datant du Msozoque (re secondaire). Un utricule est une couche supplmentaire dont on pense qu'elle protgeait le zygote (cellule reproductrice) contre la dessiccation. Le fait qu'une telle structure ait t acquise pendant l'volution de ces trs anciennes algues signifie probablement qu'elles vivaient dans un environnement rude. Cette structure pourrait tre interprte comme une adaptation des variations saisonnires importantes avec des ts secs conduisant l'existence d'environnements aquatiques asschs une partie de l'anne.

L'utilisation de la micro-tomographie rayonnement X synchrotron pour tudier ces algues fossiles ouvre de nouvelles perspectives en palontologie. En effet, outre les charophytes, il existe de nombreux autres groupes de fossiles de trs petite taille. Cette technique devrait donc devenir dans les annes venir une rfrence pour l'approche non destructive en trois dimensions des petits fossiles.

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La lgende: Microtomographie: la technique Les chercheurs de lESRF ont prsent les possibilits de la microtomographie en montrant les diffrentes tapes dune analyse non destructive en 3D par micro-tomographie rayons X dune fructification de charophyte du crtac suprieur (environ 90 millions dannes) du sud de la France. Cette charophyte nappartient pas aux Sycidiales, mais montre les possibilits offerte par la micro-tomographie rayonnement X synchrotron sur les petits fossiles. La premire tape consiste en une microradiographie haute rsolution (taille du pixel : 1,4 micron) montrant la structure spirale en transparence. Avec un grand nombre de microradiographies prises pendant une demi-rotation, des tranches virtuelles sont reconstruites (2me tape) par un procd informatique. A partir de toutes les coupes, on obtient une reprsentation en 3D de lchantillon (3me tape) montrant la morphologie externe. Ltape 4 prsente la cavit interne aprs le retrait virtuel dune partie du mur de la gyrogonite. En utilisant ces donnes 3D, il est possible de reconstruire un moule virtuel de lintrieur de la gyrogonite (tape 5). Sur cette oospore virtuelle (tape 6), de nombreux dtails, normalement inaccessibles deviennent visibles, comme les sutures, le sommet ou la base. Limage n 7 est une observation avec un microscope polarisant dune lame mince dans un chantillon quivalent.