Retour

Il y a 1,25 milliard d’années, la photosynthèse

Les plus anciennes algues fossilisées au monde datent d'un peu plus d'un milliard d'années, affirment des spécialistes des sciences de la Terre de l'Université McGill.

Le doctorant Timothy Gibson et ses collègues ont colligé les données sur le sujet pour établir que les fondements de la photosynthèse observés aujourd’hui chez les plantes datent de 1,25 milliard d’années.

Un vieux mystère

Ces travaux contribuent à résoudre un mystère de longue date au sujet de l’âge des algues fossilisées (Bangiomorpha pubescens) découvertes dans des roches de l’Arctique canadien dans les années 1990.

Les scientifiques pensaient que cet organisme microscopique était le plus vieil ancêtre direct connu des plantes et des animaux modernes, mais dont l’âge estimé n’était que très approximatif, soit entre 720 millions et 1,2 milliard d’années.

Un milliard d’années ennuyeuses?

À ce jour, la communauté scientifique s’entendait pour affirmer que la planète avait vécu une période relativement tranquille il y a 0,8 à 1,8 milliard d’années. Elle estimait que les archées, les bactéries et les quelques organismes complexes aujourd’hui disparus qui peuplaient les océans de la planète étaient soumis à bien peu de changements biologiques ou environnementaux.

Il est fortement possible, selon l’équipe montréalaise, que durant cette ère se soit amorcée la prolifération de formes de vie plus complexes, qui a culminé il y a 541 millions d’années, au cours de l’explosion cambrienne.

Établir l’âge précis des fossiles

En vue d’établir l’âge des fossiles avec précision, les chercheurs ont installé un campement à l’endroit où les fossiles de Bangiomorpha pubescens ont été découverts. Ils sont parvenus à recueillir des échantillons de schiste noir à partir de couches rocheuses qui emprisonnaient la roche contenant les fossiles de cette algue.

Ensuite, à l’aide d’une méthode de datation par le rhénium-osmium (ou Re-Os), ils ont établi que les roches dataient de 1,047 milliard d’années.

Cette connaissance permettra « d’évaluer avec plus de précision l’évolution des premières formes d’eucaryotes, des organismes cellulaires propres aux végétaux et aux animaux. », note Galen Halverson.

Un fossile caractérisé

Le Bangiomorpha pubescens est pratiquement identique à l’algue rouge moderne. Des scientifiques avaient conclu que cette algue ancienne, à l’instar des plantes vertes, utilisait les rayons du soleil pour synthétiser les nutriments contenus dans le dioxyde de carbone et dans l’eau.

Les chercheurs avaient également établi que le chloroplaste, la structure des cellules végétales où se produit la photosynthèse, a été formé il y a très longtemps, quand un eucaryote a engouffré une simple bactérie photosynthétique.

L’eucaryote est ensuite parvenu à transmettre l’ADN de cette cellule à sa propre descendance, dont les plantes et les arbres qui produisent la majeure partie de la biomasse de la Terre de nos jours.

Établir l’horloge moléculaire

Après avoir estimé l’âge des fossiles à 1,047 milliard d’années, les chercheurs ont saisi ce nombre dans une « horloge moléculaire », un modèle informatisé qui permet de séquencer les événements évolutifs selon la fréquence des mutations génétiques. Ils sont arrivés à la conclusion que le chloroplaste a été intégré aux eucaryotes il y a environ 1,25 milliard d’années.

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Geology.