Jamais vu : des scientifiques découvrent une plante fossilisée vieille de 407 millions d’années qui ne suit pas le modèle de Fibonacci

Des scientifiques étudiant l’évolution des feuilles ont mis au jour une rare compréhension de l’organisation foliaire de cette plante ancienne, en réalisant des modèles 3D.

Cette découverte offre un éclairage inédit sur la disposition des feuilles, qui s’inscrit dans le cadre du célèbre modèle mathématique de la suite de Fibonacci, omniprésente dans la nature. Néanmoins, une hypothèse ancienne suggérait que les plantes anciennes différaient des contemporaines, remettant en question la présence de la suite de Fibonacci, une idée corroborée par la reconstitution des premières dispositions foliaires publiée dans la revue Science.

Cette reconstitution s’est basée sur l’étude de la phyllotaxie des premiers lycophytes, des plantes à feuilles, dont les fossiles provenaient du Rhynie Chert en Ecosse, et qui présentaient une disposition foliaire alternative. Cette découverte a mis en lumière l’absence de structures de type Fibonacci chez ces plantes anciennes, offrant ainsi une perspective précieuse sur la diversité et l’évolution des végétaux.

Un groupe de chercheurs internationaux, sous la direction de l’Université d’Édimbourg, a identifié des spirales ne suivant pas la suite de Fibonacci dans un fossile végétal vieux de 407 millions d’années. En utilisant des méthodes de reconstruction numérique, ils ont réalisé les premiers modèles 3D des pousses feuillées du lycopode fossile.

Ce fossile, remarquablement conservé, a été retrouvé sur le site fossilifère renommé de chert de Rhynie, en Ecosse, près du village de Rhynie dans l’Aberdeenshire. Les feuilles et les structures reproductrices de ce fossile étaient souvent agencées en spirales ne suivant pas la suite de Fibonacci, une caractéristique peu commune chez les plantes modernes.

Ce site fossilifère renferme des vestiges des premiers écosystèmes terrestres, lorsque les plantes terrestres ont commencé leur évolution et leur essor. « Ces reconstitutions ont permis de visualiser la disposition en spirale des feuilles autour des tiges de ces plantes fossiles datant de 407 millions d’années. Holly-Anne Turner, l’auteure principale de l’étude, a déclaré que notre étude sur la disposition des feuilles chez Asteroxylon a révélé que les premiers lycopodes connus avaient créé des motifs en spirale qui ne suivaient pas la séquence de Fibonacci.

Cette découverte a modifié la compréhension des motifs en spirale de Fibonacci dans le règne végétal, car la reconstitution a démontré que l’évolution des spirales des feuilles avait pris deux directions différentes.

Les découvertes ont mis en évidence des spirales qui ne suivaient pas la séquence de Fibonacci dans deux configurations de feuilles, tandis que deux autres se formaient en une série de cercles autour de la tige. Les deux premières configurations contenaient huit spirales tournant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. L’une d’elles avait sept spirales dans le sens des aiguilles d’une montre, et la troisième en comptait neuf, aucune ne correspondant à un nombre de Fibonacci.

Ces fossiles sont plus anciens de près de 50 millions d’années que le plus vieux fossile de lycopode connu avec une spirale non fibonacci. Holly-Anne Turner a commenté : « Avec la fréquence des spirales de Fibonacci de nos jours et dans les fossiles végétaux plus récents, nous nous attendions à trouver des spirales de Fibonacci ». Les feuilles des lycopodes ont suivi une évolution distincte, bien que certains lycopodes contemporains présentent une spirale de Fibonacci.

La série de Fibonacci est une séquence mathématique où chaque terme est la somme des deux termes précédents, débutant par 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, et ainsi de suite. La plupart des plantes présentent des organes qui émergent à un angle de 137,5 degrés par rapport à l’organe précédent, formant ainsi des spirales continues avec un nombre équivalent de spirales dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse. Cette formation de nombres consécutifs a conduit à la découverte de la suite de Fibonacci, que l’on retrouve dans les pommes de pin et les capitules de tournesols. Les chercheurs espéraient que l’examen d’autres espèces végétales anciennes pourrait également offrir des perspectives sur l’évolution des espèces végétales. Pour ne rien manquer des grandes énigmes de la nature, inscrivez-vous à la newsletter btlv.

Bob Bellanca (rédaction btlv source Science – photo home page @btlv)