Les poissons n'ont envahi les océans que grâce à une extinction massive

Les océans n’ont pas toujours été des « territoires de poissons ». Pendant une grande partie de l'Ordovicien inférieur, les mers étaient dominées par des vertébrés sans mâchoires (cyclostomes, parents éloignés des lamproies et myxines d'aujourd'hui) tandis que les vertébrés à mâchoires (gnathostomes, la branche qui comprend les requins, les raies et les poissons osseux, et qui donnera plus tard naissance aux tétrapodes) étaient encore rares. La question tournait autour de la paléontologie marine depuis des décennies : quand et pourquoi le commandement a-t-il changé.

Un nouvel emploi dans Avancées scientifiques propose une réponse avec une petite touche « héroïque » pour l’évolution. Le poisson n’a pas conquis la mer en raison d’une soudaine supériorité, mais parce qu’une crise mondiale a réorganisé la donne. Selon l’étude, l’extinction massive de la fin de l’Ordovicien (il y a environ 445 à 443 millions d’années) a agi comme un goulot d’étranglement brutal et, en même temps, comme un déclencheur de radiations évolutives ultérieures.

Un succès bâti sur des ruines

L’événement de l’Ordovicien supérieur n’a pas été une simple catastrophe « instantanée ». Elle est généralement décrite comme deux impulsions d’extinction liées à des changements climatiques extrêmes, avec des phases de refroidissement global, de glaciation et d’oscillations du niveau de la mer qui ont transformé de vastes zones de mers peu profondes en habitats perdus ou fragmentés. Dans ce contexte, la biodiversité marine a fortement chuté et les communautés se sont reconfigurées à l’échelle planétaire.

Le plus frappant est que l’étude soutient que les gnathostomes ont également été durement touchés au début. Ils n'ont pas « gagné » tout de suite. Sa diversité met du temps à prendre son essor et le changement de tendance s'observe plus tard, lorsque les écosystèmes se reconstruisent et que de nouvelles lignées apparaissent qui commencent à se différencier selon les régions.

Cette régionalisation est importante car elle suggère que l’océan a cessé de se comporter comme un système homogène et a commencé à ressembler à une mosaïque d’environnements connectés par intermittence. Dans un tel monde, l’innovation biologique peut être accélérée, non pas par la commodité, mais par l’isolement, la concurrence localisée et les opportunités illimitées.

Qu’ont fait les auteurs pour en arriver là ?

La proposition ne repose pas sur un seul site spectaculaire, mais sur une « comptabilité » paléontologique à grande échelle. L’équipe a compilé un vaste registre d’occurrences de fossiles et l’a croisé avec des informations biogéographiques et écosystémiques pour suivre l’évolution de la diversité et de la répartition des cyclostomes et des gnathostomes au cours de ces fenêtres temporelles.

Cette approche est particulièrement intéressante pour les poissons précoces, qui sont souvent sous-représentés en raison d'un problème très simple. Beaucoup étaient petits et avaient des tissus mous, ils se fossilisent donc moins bien que les autres groupes dotés de coquilles ou d'exosquelettes. Par conséquent, au lieu de rechercher une « espèce clé », l’étude tente de reconstruire les tendances démographiques et géographiques avec toutes les données disponibles.

La bonne idée qui quitte le travail

La lecture la plus puissante est presque inconfortable. La mandibule (l’une des grandes innovations de l’histoire naturelle) ne suffit pas à elle seule à expliquer la domination ultérieure. Ce qui aurait fait pencher la balance, c’était la combinaison entre survie après la crise et diversification sur une planète devenue moins continue. En d’autres termes, le succès des poissons à mâchoires aurait été, en grande partie, un effet de la reconstruction écologique après une extinction massive.

Cela permet également de fixer une date et un mécanisme pour un tournant qui nous inclut. Si les gnathostomes sont consolidés en tant que lignée dominante de vertébrés dans la mer à partir de cette période, alors l'histoire évolutive qui mène aux amphibiens, aux reptiles, aux oiseaux, aux mammifères et aux humains repose sur cette même charnière de l'Ordovicien supérieur.

Et qu’en est-il des « nuits blanches » ?

Certains articles populaires ont associé la crise à des hypothèses frappantes (par exemple, des scénarios où le ciel nocturne aurait été éclairé pendant de longues périodes par de la poussière ou des fragments, altérant les écosystèmes).

C'est un rappel utile que, pour des événements aussi anciens, les causes exactes continuent d'être affinées par de nouvelles preuves. L’étude récente se concentre cependant davantage sur le modèle biogéographique et écologique après l’extinction que sur la défense d’un mécanisme spécifique pour le déclencheur initial.