La plus grande extinction massive de l’histoire de la Terre a marqué la fin du Permien, il y a environ 252 millions d’années. Plus de 80 pour cent de toutes les espèces présentes à l’époque ont disparu à jamais des archives fossiles. Cela a changé la nature de la vie sur Terre et a marqué le début d’une nouvelle ère dans laquelle les reptiles ont évolué et proliféré. Dans le passé, les biologistes ont compris que cette radiation rapide des reptiles était due à la pléthore de niches écologiques rendues disponibles par l’extinction des espèces du Permien, mais de nouvelles recherches suggèrent désormais que le changement climatique était également un facteur important à l’origine de cette évolution et de cette expansion spectaculaires. des reptiles à cette époque.
« Nous avons constaté que ces périodes d’évolution rapide des reptiles étaient intimement liées à l’augmentation des températures. Certains groupes ont changé très rapidement et d’autres moins vite, mais presque tous les reptiles ont évolué beaucoup plus rapidement que jamais auparavant », a déclaré l’auteur principal Tiago R Simões, chercheur postdoctoral au Musée de zoologie comparée et au Département de biologie organisationnelle et évolutive de l’Université Harvard. .
Pour l’enquête, Simões et l’auteur principal, le professeur Stephanie E. Pierce (également de Harvard) ont travaillé aux côtés des collaborateurs, le professeur Michael Caldwell (Université de l’Alberta, Canada) et le Dr Christian Kammerer (Musée des sciences naturelles de Caroline du Nord) pour examiner les premiers amniotes. Ces animaux représentent les précurseurs de tous les mammifères, reptiles, oiseaux modernes et de leurs plus proches parents disparus, dans la phase initiale de leur évolution. À cette époque, les premiers groupes d’ancêtres de reptiles et de mammifères se séparaient les uns des autres et évoluaient selon leurs propres voies évolutives.
« Les reptiles représentent un système terrestre idéal et rare pour étudier cette question, car ils possèdent des archives fossiles relativement bonnes et ont survécu à une série de crises climatiques, notamment celles qui ont conduit à la plus grande extinction de l’histoire complexe de la vie, l’extinction massive du Permien-Trias. », a déclaré Simões.
Durant la période Permienne, ce sont les synapsides qui dominaient la faune vertébrée. Il ne s’agissait pas de reptiles, mais d’ancêtres de mammifères, appelés mammifères souches ou proto-mammifères. La plupart d’entre eux ont péri à la fin du Permien, leurs niches écologiques étant occupées par des reptiles, dont de nombreuses espèces de dinosaures, qui ont évolué et rayonné rapidement au cours de la période du Trias (il y a 252 à 200 millions d’années).
La nouvelle étude, publiée dans la revue Avancées scientifiques, utilise les données morphologiques de plus de 1 000 spécimens fossiles de 125 espèces de reptiles, de synapsides et de leurs plus proches parents pendant environ 140 millions d’années avant et après l’extinction du Permien-Trias. Cet ensemble de données est 40 pour cent plus grand que le plus grand ensemble de données précédent et la plupart des mesures ont été effectuées par des observations directes et des micro-tomodensitométries.
Les chercheurs ont analysé ces données pour identifier l’origine de ces espèces fossiles et la vitesse à laquelle elles évoluaient, en utilisant des techniques analytiques de pointe telles que l’analyse évolutive bayésienne, qui est également utilisée pour comprendre l’évolution de virus tels que le SRAS. COVID 19. Ils ont ensuite combiné les données morphologiques avec des informations sur la taille corporelle et avec des données de température mondiale couvrant des millions d’années dans les archives géologiques, pour fournir un large aperçu des principales réponses adaptatives des animaux aux changements climatiques.
Les experts ont constaté que l’apparition de nouvelles espèces, l’augmentation des taux de changement morphologique et les modifications de la répartition géographique correspondaient à des périodes de changements rapides des conditions climatiques, notamment le réchauffement et le refroidissement de la planète,
« Nos résultats révèlent que les périodes de changements climatiques rapides et de réchauffement climatique sont associées à des taux exceptionnellement élevés de changements anatomiques dans la plupart des groupes de reptiles à mesure qu’ils s’adaptent aux nouvelles conditions environnementales, et ce processus a commencé bien avant l’extinction du Permien-Trias, depuis au moins « Il y a 270 millions d’années, ce qui indique que la diversification des plans corporels des reptiles n’a pas été déclenchée par l’extinction du PT comme on le pensait auparavant, mais a en fait commencé des dizaines de millions d’années avant », a déclaré le professeur Pierce.
« Une lignée de reptiles, les lépidosaures, qui ont donné naissance aux premiers lézards et tuataras, a viré dans la direction opposée à la plupart des groupes de reptiles et a subi une phase de changement très lent de leur anatomie globale », a déclaré Simões, « essentiellement, leur les plans corporels étaient contraints par la sélection naturelle, au lieu de devenir voyous et de changer radicalement comme la plupart des autres reptiles à l’époque. Les chercheurs suggèrent que cela est dû à des pré-adaptations de leur taille corporelle pour mieux faire face aux températures élevées.
« La physiologie des organismes dépend en réalité de leur taille. Les reptiles de petite taille peuvent mieux échanger de la chaleur avec leur environnement. Les premiers lézards et tuataras étaient beaucoup plus petits que les autres groupes de reptiles, pas si différents de leurs parents modernes, et ils étaient donc mieux adaptés pour faire face aux changements drastiques de température. Les ancêtres beaucoup plus grands des crocodiles, des tortues et des dinosaures ne pouvaient pas perdre de chaleur aussi facilement et ont dû rapidement changer de corps pour s’adapter aux nouvelles conditions environnementales.
Selon le professeur Pierce, les reptiles de grande taille ont essentiellement emprunté deux voies pour faire face à ces changements climatiques : soit ils ont migré plus près des régions tempérées, soit ils ont envahi le monde aquatique où ils n’avaient pas à s’inquiéter de la surchauffe, car l’eau peut absorber la chaleur et maintenir sa température. température bien meilleure que celle de l’air.
« Cette forte association entre la hausse des températures dans le passé géologique et une réponse biologique de groupes de reptiles radicalement différents suggère que le changement climatique a été un facteur clé pour expliquer l’origine et l’explosion de nouveaux plans corporels de reptiles au cours du dernier Permien et du Trias », a déclaré Simões. .
« Nous montrons que l’origine et le rayonnement phénotypique des reptiles n’étaient pas uniquement déterminés par les opportunités écologiques consécutives à l’extinction de la fin du Permien, comme on le pensait auparavant, mais étaient également le résultat de multiples réponses adaptatives aux changements climatiques s’étalant sur 57 millions d’années », conclut l’étude. auteurs.
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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