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Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 426 (2023) Citer cet article

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L'angiosperme du Jurassique inférieur Nanjinganthus a déclenché un débat houleux parmi les botanistes, en partie à cause du fait que les ovules enfermés n'étaient visibles à l'œil nu que lorsque l'ovaire est cassé mais non visibles lorsque l'ovaire fermé est intact. Bien que les technologies traditionnelles ne puissent pas confirmer l’existence d’ovules dans un ovaire fermé, la nouvelle micro-CT disponible peut révéler de manière non destructive les caractéristiques internes des plantes fossiles. Ici, nous avons effectué des observations Micro-CT sur des compressions charbonnées tridimensionnelles préservées de Nanjinganthus. Nos résultats corroborent la conclusion donnée par Fu et al., à savoir que Nanjinganthus est un angiosperme du Jurassique inférieur.

La découverte de l'angiosperme du Jurassique inférieur Nanjinganthus1 a déclenché un débat botanique houleux parmi les botanistes2,3,4,5,6. Lorsqu'ils ont affirmé l'existence de deux ovules ou plus dans un ovaire de Nanjinganthus1,6, Fu et al. se sont trouvés confrontés à un dilemme : dans un seul spécimen de fleur de Nanjinganthus, l'ovule est soit visible lorsque l'ovaire est cassé, soit invisible lorsque l'ovaire est intact et fermé, mais aucun ovule n'est visible dans un ovaire fermé et intact, car les technologies traditionnelles ne permettent pas de démontrer à la fois les ovules et l'ovaire intact qui les entoure dans un seul spécimen. Techniquement, si ces deux caractéristiques (ovules et ovaire fermé) ne peuvent être prouvées sur un seul spécimen, l'affinité angiospermeuse du Nanjinganthus reste spéculative. Cela laisse Fu et al.1,6 vulnérables aux critiques. L’application de la technologie Micro-CT nous permet de révéler de manière non destructive les caractéristiques internes qui seraient autrement difficiles, voire impossibles, à mettre en évidence dans les plantes fossiles7. Pour dissiper ce dernier doute sur Nanjinganthus, nous avons effectué des observations Micro-CT sur des compressions charbonnées tridimensionnelles préservées de Nanjinganthus. Les résultats corroborent la conclusion selon laquelle Nanjinganthus est un angiosperme du Jurassique inférieur.

PB22279 est une fleur charbonnée compressée de haut en bas (Fig. 1a). Le diamètre de la fleur est d'environ 8,6 mm, tandis que celui de l'ovaire est d'environ 3,5 mm (Fig. 1a). La fleur épigyne porte des pétales et des sépales sur le bord supérieur de l'ovaire (Fig. 1a). Le toit de l'ovaire d'origine est intégral, scellant complètement l'ovaire et n'étant que vaguement visible dans la section virtuelle Micro-CT de la fleur (Fig. 1a – c). Les ovules sont éclipsés par le toit de l'ovaire (Fig. 1a, b). Les résultats de l'observation par micro-CT montrent qu'il y a au moins deux ovules dans l'ovaire (Fig. 1c – g). Les ovules varient en taille, en forme et en orientation (Fig. 1c – g). Un ovule est ovale, 2,22 × 1,95 mm (Fig. 1d, e), tandis que l'autre ovule est tronqué-cuné, 2,0 × 1,24 mm (Fig. 1f, g). Les ovules ont une épaisseur de 0,22 à 0,27 mm (Fig. 1c). L'ordre d'apparition des ovules, des ovaires et des pétales dans une vidéo concorde avec le fait que la fleur est épigyne (Vidéo supplémentaire V1, V2).

Nanjinganthus dendrostyla et ses ovules dans l'ovaire. PB22279. Toutes les barres d'échelle = 1 mm. (a) Vue de haut en bas de la compression carbonifiée, avec un ovaire (o) au centre et l'un des pétales (p) se décollant des sédiments. Les contours des pétales et de l'ovaire sont marqués de lignes brisées. Reproduit de Fu et al.6. (b) Toiture ovarienne intégrale, avec fissures dues à la conservation. (c – g) sont des sections virtuelles micro-CT. Reproduit de Fu et al.6. (c) Coupe verticale montrant deux ovules (flèches noires) recouverts par le toit de l'ovaire (flèche blanche). (d, e) Deux coupes transversales montrant un ovule ovale dans l'ovaire, se réfèrent à l'encadré, dans lequel un ovule est de couleur grise. (f, g) Deux coupes transversales montrant un autre ovule tronqué-concunéaire dans l'ovaire, se réfèrent à l'encadré, dans lequel un ovule est de couleur grise.

PB180516 présente de multiples fleurs charbonnées accumulées dans le sédiment (Fig. 2a). La fleur sur laquelle porte cette étude est entièrement intégrée dans les sédiments et donc invisible à l'œil nu (Fig. 2b – h). La fleur est conservée en trois dimensions, avec un ovaire comprenant une partie basale en forme de bol et un toit d'ovaire (Fig. 2b – h). Le diamètre de l'ovaire est de 2,5 à 3,4 mm. Au sommet de l'ovaire se trouve un toit ovarien en fines couches scellant l'ovaire et autour de l'ovaire se trouvent des pétales (Fig. 2f – h). Au moins deux ovules sont reconnaissables dans l'ovaire (Fig. 2b – h). Dans une coupe verticale virtuelle, on peut voir un ovule attaché à la paroi latérale de l'ovaire via un funicule (Figs. 2f, h, 4; Vidéo supplémentaire V3, V4).