Lorsque nous nous penchons sur l’arbre du vivant, notre attention se porte généralement sur ses ramifications les plus évidentes : le règne végétal, le règne animal et les champignons. Mais que faire d’un organisme préhistorique colossal qui n’entre dans aucune de ces catégories ? C’est le cas du Prototaxites, un géant qui a dominé les paysages siluriens (période géologique s’étendant de 443,4 à 419,2 millions d’années avant notre ère), il y a 430 millions d’années.
Un organisme symbiotique formé probablement de champignons et d’algues qui aurait donné du fil à retordre à Charles Darwin tant il est différent de tout ce que nous connaissons aujourd’hui.
Le colosse méconnu du Paléozoïque
À une époque où les arbres ou les dinosaures n’existaient pas encore, d’immenses formations cylindriques s’élevaient jusqu’à huit mètres de hauteur. Ces structures, atteignant parfois trois mètres de diamètre, appartenaient au Prototaxites – premier organisme de grande taille à coloniser l’environnement terrestre, précédant l’avènement des forêts primitives.
Après avoir prospéré pendant près de 40 millions d’années, il a disparu sans descendants identifiables, en nous laissant une énigme taxonomique. Quelle était sa véritable nature ? Quelle niche écologique occupait-il dans cet écosystème primitif, où la vie terrestre en était encore à ses balbutiements ? Était-il un prédateur redoutable, un décomposeur essentiel au cycle des nutriments, ou un partenaire symbiotique, tissant des liens avec d’autres formes de vie encore méconnues ?
Lorsque les premiers spécimens furent découverts en 1843, les scientifiques les identifièrent initialement comme des conifères fossilisés – méprise compréhensible étant donné leur morphologie proche d’un tronc d’arbre. Cette erreur d’identification allait donner le coup d’envoi à plus d’un siècle et demi de débats et de théories spéculatives. En effet, le Prototaxites ne pouvait être un arbre, non seulement en raison de son anatomie interne étrange, mais aussi parce qu’il vivait à une époque où les forêts n’avaient pas encore conquis les terres émergées.
Champignon géant ou créature d’un autre monde ?
Dans les années 2000, la théorie dominante semblait avoir tranché : le Prototaxites était un champignon géant, un mycoïde colossal dont le mode de vie saprophyte (qui se nourrit de matière organique morte ou en décomposition) rappelait celui de nos champignons actuels. En 2007, des analyses isotopiques de carbone venaient conforter cette hypothèse, montrant que comme les champignons modernes, ces titans préhistoriques se nourrissaient probablement de matière organique en décomposition.
L’affaire semblait close. Des vidéos de vulgarisation scientifique aux titres à sensation (When Giant Fungi Ruled the Earth, voir ci-dessous) firent le tour du monde et gravèrent dans la tête de millions de personnes l’image du Protoxites comme un simple champignon géant.
Mais comme souvent en paléontologie, une découverte peut en chasser une autre. Récemment, une équipe dirigée par Corentin Loron de l’Université d’Édimbourg a eu accès à des fossiles exceptionnellement bien conservés de Prototaxites dans les cherts de Rhynie en Écosse, un site fossilifère datant du Dévonien (période géologique qui s’étend d’environ 419,2 à 358,9 millions d’années avant notre ère).
C’est là que reposait, depuis des centaines de millions d’années, le spécimen NSC.36 de Prototaxites taiti – le plus grand jamais découvert dans ce gisement. Après analyse, ils ont publié leurs travaux sur bioRxiv le 17 mars, et ceux-ci eurent l’effet d’une petite bombe dans la communauté scientifique.
En découpant ce fossile et en l’observant au microscope, les chercheurs ont pénétré dans l’intimité anatomique de la créature. Ce qu’ils ont découvert ressemblait davantage à l’anatomie d’un être venu d’ailleurs qu’à celle d’un champignon. Le corps principal présentait un tissu brun clair parsemé de structures plus foncées appelées « taches médullaires », des formations sphériques qu’on ne trouve dans aucun champignon connu. À l’intérieur, l’organisme était constitué de trois types différents de tubes.
Les plus petits, fins et ramifiés, pouvaient vaguement évoquer le mycélium des champignons actuels. Mais les autres – des tubes intermédiaires aux parois épaisses et des tubes majeurs ornés d’épaississements annulaires semblables à des cernes d’arbres – n’ont aucun équivalent dans le règne fongique moderne. Dans les champignons actuels, de telles formations ne se trouvent que dans les élatères, de minuscules organes porteurs de spores, et jamais dans leur structure corporelle principale. Pour reprendre une métaphore anatomique, c’était comme découvrir un squelette humain avec des vertèbres en spirale : une anomalie.
L’empreinte chimique d’une lignée fantôme
Pour aller plus loin dans leur investigation, les chercheurs ont comparé la composition moléculaire du Prototaxites avec celle d’autres organismes fossilisés dans le même gisement. La signature chimique des organismes fossiles est l’équivalent de leur ADN moléculaire préservé à travers les âges. Tous les champignons, même les plus primitifs, possèdent des parois cellulaires contenant de la chitine ou du chitosan, les mêmes substances qui donnent leur rigidité aux exosquelettes des insectes et des crustacés. C’est une caractéristique universelle du règne fongique, aussi fondamentale que la présence d’un squelette chez les vertébrés.
Or, les analyses spectroscopiques n’ont révélé aucune trace de ces composés dans les tissus du Prototaxites. À la place, ils ont découvert des substances riches en composés aliphatiques, aromatiques et phénoliques qui rappellent davantage la lignine des plantes (un polymère complexe présent dans leurs parois cellulaires), mais avec une composition unique.
Pour confirmer ces résultats surprenants, l’équipe a également recherché la présence de pérylène, un biomarqueur caractéristique des champignons ascomycètes, un groupe caractérisé par leur production de spores dans des cellules en forme de sac appelées asques. Ce composé était bien présent dans le substrat environnant, mais totalement absent des tissus du Prototaxites.
Après avoir exploré systématiquement toutes les possibilités, l’équipe est arrivée à la seule conclusion possible : le Prototaxites ne peut être rattaché à aucun groupe d’organismes connus. Ce n’est ni une plante, ni un animal, ni un champignon, mais le représentant d’une expérience évolutive complètement indépendante : un règne qui a prospéré puis disparu sans laisser de descendants modernes.
Le Prototaxites est donc une voie abandonnée de l’évolution, une tentative. Ces géants se sont effacés, peut-être supplantés par l’émergence des premières plantes qui ont fini par former les forêts primitives. Preuve encore une fois qu’il ne faut pas voir l’histoire de la vie sur Terre comme un simple arbre avec quelques branches principales qui mènent forcément vers le présent. Si on garde cette analogie, une représentation plus juste serait celle d’un buisson touffu avec de nombreuses branches qui ont fleuri, exploré des adaptations uniques, puis se sont éteintes sans laisser d’héritage dans le monde contemporain. L’évolution n’est pas un processus parfait et a parfois des ratés ; il est donc très probable que d’autres organismes tout aussi étranges que le Protaxites aient existé un jour.
- Il y a 430 millions d’années, un organisme géant et mystérieux dominait les terres, bien avant l’apparition des arbres ou des animaux terrestres : le Prototaxites.
- Longtemps pris pour un champignon, il s’avère que sa structure et sa composition chimique ne correspondent à aucun règne connu.
- Ce géant disparu représenterait une lignée évolutive totalement à part, sans lien avec les formes de vie actuelles.
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