Yueming LU , Yann HAUTEVELLE, Raymond MICHELS

1. Détermination de la signature moléculaire des conifères fossiles par la maturation artificielle de leurs homologues actuels 13ème congrès français de sédimentologie, Dijon 14-16 Novembre, 2011 Yueming LU, Yann HAUTEVELLE, Raymond MICHELS

2. Evolution des conifères • 245Ma (début du Trias) ~ Jurassique: radiation des familles de conifère s.stri. Introduction • Jurassique ~ Actuel: conservation des familles de conifères Paléo-chimio- taxonomie • 7 familles: • Araucariacaea • Pinaceae • Podocarpaceae • Taxaceae • Cupressaceae • Taxodiaceae • Sciadopityaceae Maturation artificielle Maximum de radiation Araucaria- ceae Conclusion

3. Approches paléoenvironnementales Comment avoir des informations paléoclimatiques & paléofloristiques à partir de l'étude des conifères fossiles ? Introduction Approchesclassiques : Paléo-chimio- taxonomie MAIS fossiles bien préservés sont rares … … PALÉOBOTANIQUE (plantes fossiles macro reste) Maturation artificielle PALYNOLOGIE (spore & pollen) MAIS spores et pollen ne sont pas facilement reliables à des taxons … … Araucaria- ceae Approche alternative : GEOCHIMIE ORGANIQUE ? (biomarqueurs moléculaires …) Conclusion

4. Biomarqueurs moléculaires Introduction Paléo-chimio- taxonomie Maturation artificielle Araucaria- ceae Conclusion

5. Chimio- & paléochimio-taxonomie botanique (biomarqueurs de plantes) Introduction Chimiotaxonomie : a pour but d’associer la classification des plantes actuellesavec leur composition chimique (biomolécules). Paléo-chimiotaxonomie: a pour but d’associer la classification des végétaux fossiles avec leur composition chimique (biomarqueurs). Paléo-chimio- taxonomie Maturation artificielle Araucaria- ceae Conclusion

6. Avantages (biomarqueurs de plantes) Introduction Paléo-chimio- taxonomie Maturation artificielle - approche alternative - sont fréquents dans les archives sédimentaires - peuvent être reliés directement à des taxons botaniques Araucaria- ceae MAIS, connaissances en paléochimiotaxonomie sont lacunaires ! Conclusion

7. Maturation artificielle Introduction Systématique botanique des conifères fossiles Systématique moléculaire des conifères fossiles Paléo-chimio- taxonomie Technique de maturation artificielle de plantes actuelles : pyrolyse en milieu confiné(Hautevelle et al., 2006) Maturation artificielle 'fossilisation' Araucaria- ceae "Simulation" expérimentale de la diagenèse moléculaire des plantes Conclusion

8. Pyrolyse en milieu confiné Tubes d'or soudés Aliphatique Plante fraiche Aromatique Polaire Analyse moléculaire (GC-MS) Mise en solution des terpénoïdes (CH2Cl2) Fractionnement Maturation artificielle Introduction Paléo-chimio- taxonomie Maturation artificielle Araucaria- ceae Conclusion

9. Simulation de la diagenèse moléculaires des plantes Introduction Précurseurs biologiques moléculaires Conifères actuels Biomarqueurs moléculaires Composés intermédiaires Paléo-chimio- taxonomie Pinaceae Maturation artificielle Araucaria- ceae Evolution diagénétique Conifères sauf Pinaceae Conclusion

10. 69 conifères étudiés en paléochimiotaxonomie expérimentale Conifères actuellement étudiés Introduction L'ordre des conifères est composé de 7 familles Araucariaceae 3 Agathis, 8Araucaria&1Wollemia Cupressaceae 1Calocedrus,4Chamaecyparis,2Cupressus,5Juniperus, 1Microbiota,3Thuja&1Thujopsis Pinaceae 4Abies,3Cedrus,4Larix,5Picea,4Pinus,1Pseudotsuga&1Tsuga Podocarpaceae 4Podocarpus Sciadopityaceae 1Sciadopitys Taxaceae 2Taxus, 2Cephalotaxus, 1Torreya Taxodiaceae 1Cryptomeria, 2Cunninghamia, 1Sequoiadendron,1Meta-sequoia,1Sequoia&2Taxodium Paléo-chimio- taxonomie Maturation artificielle Paléochimio-taxonomie des conifères Conclusion

11. Signatures chromatographiques des Conifères Aliphatiques Aromatiques Agathis Introduction DITERPENOÏDES DITERPENOÏDES SESQUITERPENOÏDES SESQUITERPENOÏDES moorei Paléo-chimio- taxonomie robusta Araucaria angustifolia Maturation artificielle araucana Paléochimio-taxonomie des conifères bernieri Conclusion Temps de rétention Temps de rétention

12. Distribution des sesquiterpénoïdes Aliphatique Aromatique Cadalane Introduction Cadalanes aromatiques Muurolane Farnasane Eudesmanes Pentamethyl- dihydroindène n-C14 • Araucariaceae • (Araucaria laubenfelsii) n-C15 Dihydro-ar- curcumène Bisabolane Amorphane Chamazulène Paléo-chimio- taxonomie • Pinaceae • (Pinussylvestris) • Cupressaceae • (Chamaecyparispisifera) Aromaden- drane Maturation artificielle • Podocarpaceae • (Podocarpuss.p) Paléochimio-taxonomie des conifères Taxodiaceae (Cryptomeria japonica) Cuparène • Sciadopityaceae • (Sciadopitysverticillata) Conclusion Temps de rétention

13. Distribution des diterpénoïdes Aliphatique Aromatique ent-beyerane Abiétanes aromatiques Introduction • 16β/α(H)- • ent-kauranes 16β/α(H)- phyllocladane • Araucariaceae • (Araucaria laubenfelsii) Labdanes Paléo-chimio- taxonomie Abietanes& ses isomères • Pinaceae • (Pinussylvestris) • Cupressaceae • (Chamaecyparispisifera) Isopimarane Maturation artificielle • Podocarpaceae • (Podocarpuss.p) Paléochimio-taxonomie des conifères Taxodiaceae (Cryptomeria japonica) • Sciadopityaceae • (Sciadopitysverticillata) Conclusion Temps de rétention

14. Signature moléculaire des conifères Introduction Araucariaceae Pimarane Abietane-type Diterpanestétracycliques • Pinaceae Paléo-chimio- taxonomie Diterpanes tétracycliques Abietane-type Acide déhydroabietique Abietanes (cétono-) phénoliques • Cupressaceae Totarane biaromatique Cuparène Maturation artificielle • Podocarpaceae Taxodiaceae Paléochimio-taxonomie des conifères • Sciadopityaceae • Taxaceae Pimarane Cadalène Conclusion

15. conclusion & perspective Introduction Paléochimiotaxonomie expérimentale • Simuler la fossilisation des biomolécules de plantes • Combler les lacunes de la paléochimiotaxonomie des conifères Paléo-chimio- taxonomie • Compléter les informations fournies par la paléobotanique et la palynologie pour les études paléoenvironnementales Maturation artificielle A suivre… • utilisation de ces données paléochimiotaxonomiques pour résoudre des problèmes de paléobotanique Araucaria- ceae Conclusion

16. Merci de votre attention Détermination de la signature moléculaire des conifères fossiles par la maturation artificielle de leurs homologues actuels Yueming LU Yann HAUTEVELLE Raymond MICHELS

19. Distribution géographique des conifères Araucariaceae Podocarpaceae Sciadopityaceae Cupressaceae Taxaceae Pinaceae