Seule paléomycologue de France : Christine Strullu-Derrien

Christine Strullu-Derrien : paléobotaniste et paléomycologue
©Dimitri Kalioris

Elle se nomme Christine Strullu-Derrien. Cette scientifique est paléobotaniste et paléomycologue. L’origine des plantes et des champignons est son terrain d’étude. Et ce qui la passionne, ce sont les relations symbiotiques entre les plantes et les champignons qui sont extrêmement anciennes.

Nous l’avons rencontrée au Muséum National d’Histoire naturelle de Paris où elle collabore avec Marc-André Selosse, Responsable de l’Équipe Interactions et Évolution Végétale et Fongique.

Christine Strullu-Derrien : paléobotaniste et paléomycologue
©Dimitri Kalioris

Un parcours atypique

Après des études scientifiques, j’ai enseigné au collège et au lycée. Puis, j’ai décidé de reprendre un cursus universitaire. J’ai choisi un doctorat en sciences de l’environnement, spécialité paléobotanique qui m’a amené vers la recherche. Je suis entrée dans un post-doctorat au Muséum d’histoire naturelle de Londres pour travailler sur l’Origine des relations plante-champignon dans le registre fossile. Puis je suis rentrée chez moi et j’ai commencé à travailler sur les plantes fossiles des Pays de la Loire,tout en continuant à travailler sur les relations plantes-champignons.

Une passion : les fossiles

Christine Strullu-Derrien se passionne pour les fossiles. “Ce sont les traces d’animaux, de plantes et de champignons qui ont existé il y a très, très longtemps qu’on retrouve dans les roches. Ce peut être une empreinte plus ou moins nette ou profonde. On rencontre aussi des transformations de la plante, du champignon ou de l’animal en matière charbonneuse ou sous d’autres formes minéralisées..”

Les fossiles racontent une histoire du monde aujourd’hui toute ou partie disparue. Et comme tous les plongeons dans le passé, ils éclairent le présent.

 

Muséum National d'Histoire Naturelle
Muséum national d'Histoire naturelle de Paris ©Isabelle Vauconsant

La symbiose : une histoire très ancienne

“Je suis paléomycologue et donc je voulais travailler sur l’origine des relations entre les plantes et les champignons depuis le début de la colonisation du milieu terrestre par les végétaux jusqu’à aujourd’hui. Retracer toutes les étapes de l’évolution est un travail de détective.”

Pour découvrir ce qu’elle cherche, des fossiles de plantes avec leurs racines, Christine Strullu-Derrien travaille sur des roches provenant du site de Rhynie, à 50 km d’Aberdeen, en Écosse, qui date de 407 millions d’années (début du Dévonien). C’est le plus ancien écosystème diversifié découvert à ce jour.

Christine Strullu-Derrien : paléobotaniste et paléomycologue
Image de spores agrandis au microscope optique ©Dimitri Kalioris

“Avec les plantes fossilisées, on trouve les champignons, les bactéries, les algues et les arthropodes qui sont des petits animaux terrestres. Les individus sont conservés, mais aussi les relations entre eux. Cela m’a permis de travailler sur la symbiose qui est aujourd’hui vitale pour une plante.”

La symbiose, c’est la vie

Depuis plus de 400 millions d’années, les plantes et les champignons se rendent des services mutuels cruciaux. Sans les champignons, les plantes telles que nous les connaissons n’existeraient pas.

Des champignons aident les plantes en les nourrissant et en les protégeant. En retour, les plantes leur fournissent les produits de leur photosynthèse. Cette symbiose plante-champignon est à l’origine des écosystèmes terrestres actuels.

“La plante, quand elle pousse dans le sol, n’est pas capable de récupérer les éléments minéraux dont elle a besoin pour vivre. Le champignon, lui, a des enzymes pour dissoudre ces éléments et peut alors les donner à la plante. Mais lui, de son côté, comme il n’est pas une plante, n’a pas de chlorophylle. Il ne peut donc pas fabriquer les sucres qui lui sont nécessaires. C’est la plante qui va les lui donner. Et c’est ce qu’on appelle la symbiose.”

Roche et mousse
©bazilfoto

Quand le sol n’existait pas

“Ce que révèlent les fossiles, c’est qu’à l’origine, alors que le sol n’était pas encore constitué, les champignons étaient déjà là. De petites plantes sont apparues il y a 470 à 480 millions d’années. Ces plantes n’avaient pas de racines ; elles étaient fixées par des petits filaments qui leur permettaient de pousser sur le film bactérien qui couvrait la roche.

À cette époque, des champignons du sol colonisaient les tissus des végétaux au pied. On considère qu’ils apportaient de l’eau et des sels minéraux, exactement comme le font ceux d’aujourd’hui. Les végétaux sont devenus terrestres grâce à une symbiose avec les champignons. Et les champignons se sont installés au niveau des racines dans le sol au fur et à mesure que la matière organique s’est accumulée, formant le sol.”

Que nous disent les fossiles de la biodiversité ?

“Il y a eu beaucoup plus de biodiversité qu’aujourd’hui. C’est pourquoi il est important de connaître les fossiles. Parce qu’il y a des groupes de plantes, de champignons et d’animaux qui ont totalement disparu. Ce que nous racontent les fossiles, c’est à quel point le Vivant est à la fois extrêmement vigoureux et résistant, et d’une grande fragilité.

Dans les grandes périodes d’extinction, les plantes résistent bien mieux que les animaux. On a des lignées de plantes qui ont 400 millions d’années et qu’on peut étudier via les fossiles ; notamment les lycopodes qui produisaient des arbres de 40 mètres de haut (Sigillaria et Lepidodendron) et sont aujourd’hui des plantes vivaces herbacées.”

Les plantes aquatiques ont-elles besoin des champignons ?

” Certaines plantes vivent une partie de l’année partiellement submergées. Ce sont celles qui poussent en bordure d’étangs, par exemple. Quand elles sont dans l’eau, elles vont utiliser les éléments dissous dans l’eau, elles n’ont pas besoin des champignons. L’été, quand l’eau descend, elles auront à nouveau besoin des champignons.

Le champignon est toujours là, prêt à répondre à l’appel de sa plante.”

Rhynie et la paléobotanique

Ce gisement a été découvert à la fin du XIXe siècle par un médecin passionné de géologie qui réalisait la cartographie de la région. Alors qu’arrivait la mi-journée et qu’une petite faim le tenaillait, il s’est assis sur un de ces murs de pierre sèche qui ceignent les champs en Écosse. Il a été surpris de découvrir, parmi les pierres, des roches qu’il ne connaissait pas. Il en a donc ramené quelques-unes. Et, comme toujours en géologie ont été taillées des lames minces.

La paléobotanique est à ce moment là une science récente. Elle a émergée au début ce XIXe siècle.

Pour fabriquer une lame mince, on découpe le caillou à la dimension d’un petit morceau de sucre qu’on colle sur une lame de verre. Et ensuite on abrase pour en réduire l’épaisseur à environ 30 microns. L’objectif est que la lumière du microscope puisse traverser.

Des collections

Au début du XXème siècle, les Drs Robert Kidston et William Henry Lang, paléobotanistes écossais, vont étudier les fossiles découverts à Rhynie. Ces deux scientifiques ont décrit des plantes et de nombreux autres organismes du site de Rhynie ; leurs découvertes font l’objet de 5 publications entre 1917 et 1921. Et les centaines de lames qui ont été taillées à l’époque se trouvent aujourd’hui dans collections à Londres ou Glasgow. D’autres lames ont été réalisées par la suite pour être étudiées par les chercheurs et servir à l’enseignement.

Christine Strullu-Derrien : paléobotaniste et paléomycologue
lame ©Isabelle Vauconsant
Village de Rhynie
Village de Rhynie en Écosse ©Wikimedia Creative Commons

“On s’est aperçu qu’il y avait là, fossilisés, des plantes, des animaux et des champignons. “

Là, quelque 400 millions d’années avant le charmant village écossais d’aujourd’hui, la précipitation rapide d’eaux hydrothermales chargées en silice, jaillissant des flancs d’un volcan, les a pétrifiées vivantes.

écrit Marc-André Selosse dans Pour la science en décembre 2018.

Où trouve-t-on les fossiles ?

En France, des sites existent qui ont permis des collections de lames. Ils sont situés autour de Saint-Étienne et dans le nord du pays. On retrouve des fossiles en quantité dans les zones d’où a été extrait le charbon.

Le charbon se trouve coincé entre des couches de roche. Sur ces couches, on va garder des empreintes, donc des traces des plantes fossiles.

La plante est préservée dans une fine pellicule de charbon. Du coup, la plante va bien se dessiner sur la roche puisque le charbon est plus noir. Ça peut aussi être un moulage. Quelquefois, on trouve des moulages d’une graine ou de fruits.

Un fossile, c’est la trace de quelque chose qui a été vivant un jour.

En Anjou, la découverte de sa vie

Christine Strullu-Derrien a découvert le plus vieux bois existant au monde, dans la carrière de Châteaupanne à Montjean-sur-Loire, dans le Maine-et-Loire. “C’est une chance exceptionnelle, dans une vie de paléomycologue, de faire une découverte aussi majeure.”

La valorisation du patrimoine plantes fossiles des Pays de la Loire devient un véritable objectif et elle fonde PlantEvol en 2016 pour promouvoir ce patrimoine méconnu et exercer des activités de consultante scientifique. Elle intervient à Terra Botanica – le parc dédié au Végétal à Angers – sur diverses expositions et dans des écoles et muséums
régionaux. Pour ses recherches sur les plantes et les champignons, elle collabore avec le Muséum d’Histoire naturelle de Londres et le Muséum national d’Histoire naturelle de Paris.

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