L'une des plus grandes crises de l'histoire de la Terre a été marquée par un changement majeur dans le secteur des coquillages, les brachiopodes (coquilles de lampe) étant largement remplacés par des espèces bivalves telles que les huîtres et les palourdes. C’est le résultat de l’extinction massive dévastatrice de la fin du Permien, qui a effectivement réinitialisé l’évolution de la vie il y a environ 250 millions d’années.
Les recherches menées par des paléontologues à Bristol, au Royaume-Uni, et à Wuhan, en Chine, jettent un nouvel éclairage sur ce changement crucial dans les écosystèmes marins alors qu'ils passent des temps anciens aux temps modernes.
La vie terrestre et marine est abondante, formant un écosystème unique. Dans les océans modernes, les fonds marins sont dominés par des animaux tels que les bivalves, les gastéropodes, les coraux, les crustacés et les poissons. Mais ces écosystèmes remontent tous au Trias, lorsque la vie est revenue au bord du gouffre. Seule une espèce sur 20 a survécu à cette crise, et le débat persiste sur la manière dont les nouveaux écosystèmes ont été construits et sur les raisons pour lesquelles certains groupes ont survécu alors que d’autres n’ont pas survécu.
Avant l'extinction, les brachiopodes étaient les animaux à carapace dominants, mais les bivalves ont prospéré après l'extinction, s'adaptant mieux à leur nouvel environnement.
"Un exemple typique est le remplacement des brachiopodes par des bivalves", explique Guo Zhen des universités de Wuhan et de Bristol, qui a dirigé le projet. "Les paléontologues disaient que les bivalves étaient de meilleurs concurrents et qu'ils battaient donc d'une manière ou d'une autre les brachiopodes pendant cette période de crise. Il ne fait aucun doute que les brachiopodes étaient le groupe à carapace dominant avant leur extinction, et les bivalves ont pris le relais après cela."
Le co-auteur Joe Flannery-Sutherland a déclaré : « Nous voulions explorer les interactions entre les brachiopodes et les bivalves à travers leur longue histoire, en particulier pendant la transition Permien-Trias. Nous avons donc décidé d'utiliser une méthode informatique appelée analyse bayésienne pour calculer les origines, les extinctions et les taux de préservation des fossiles et tester si les brachiopodes et les bivalves interagissaient. Par exemple, l'essor des bivalves a-t-il conduit au déclin des brachiopodes ?
Le professeur Michael Benton, de l'École des sciences de la Terre de Bristol, a déclaré : « Nous avons constaté qu'en fait, les deux groupes ont montré des tendances similaires en matière de dynamique de diversification tout au long de la période de crise. Cela signifie qu'ils n'étaient pas vraiment en concurrence ou en proie les uns aux autres, mais il est plus probable que les deux aient répondu à des facteurs externes similaires, tels que la température de la mer et de brèves crises. Mais les bivalves ont finalement prévalu et les brachiopodes se sont retirés dans des eaux plus profondes, où ils étaient toujours présents mais en nombre réduit.
Le professeur Chen Zhongqiang de Wuhan a commenté : « C'est formidable de voir comment les méthodes informatiques modernes peuvent résoudre un problème aussi ancien. Nous avons toujours pensé que l'extinction massive à la fin du Permien marquait la fin des brachiopodes, et c'est exactement ce qui s'est passé. et après le Jurassique, leur nombre a explosé, alors que les brachiopodes n’ont pas joué un grand rôle. »
Guo Zhen a déclaré : « Au cours de la recherche, j'ai dû examiner et trier plus de 330 000 enregistrements de fossiles de brachiopodes et de bivalves, puis effectuer une analyse bayésienne sur le superordinateur de Bristol, ce qui a pris plusieurs semaines. Cependant, j'aime cette méthode car elle répète tout des millions de fois pour tenir compte de diverses incertitudes dans les données et fournir de nombreuses informations riches sur ce qui se passe.
Le professeur Benton a conclu : « L'extinction massive à la fin du Permien a été la plus grave jamais enregistrée et a radicalement réinitialisé l'évolution. En fait, 50 millions d'années après la crise, le Trias a marqué une révolution dans la vie sur terre et dans la mer. Comprendre comment la vie s'est rétablie d'une quasi-extinction et a ensuite jeté les bases des écosystèmes modernes est l'une des grandes questions de la macroévolution. Je suis sûr que nous n'avons pas encore dit le dernier mot ici !