Un mode de transition évolutive inédit découvert dans des fossiles
Observée dans le centre de la Colombie, l’« inflexion biotique » désigne une période riche en biodiversité pendant laquelle des lignées en déclin coexistent avec de nouvelles lignées
image: Giant marine reptiles like long-necked plesiosaurs and marine crocodile relatives, as well as turtles, sharks, crustaceans and others, formed the Paja Biota, "one of the most ecologically complex marine communities found to date," says researcher Dirley Cortés.
Credit: Juan Giraldo
La découverte, dans le centre de la Colombie, d’un écosystème fossile d’une diversité remarquable, où se côtoient des représentants de groupes anciens du Jurassique et de lignées plus récentes du Crétacé, a amené des scientifiques de l’Université McGill et du Centro de Investigaciones Paleontológicas (CIP) à proposer un nouveau modèle de transition évolutive à grande échelle, exempt d’extinction massive.
À la lumière de leurs travaux sur la Formation de Paja, Dirley Cortés, titulaire d’un doctorat, et Hans Larsson, professeur au Département de biologie, proposent le concept d’« inflexion biotique » pour désigner une période durant laquelle de nombreuses lignées évolutives au bord de l’extinction coexistent avec de nouveaux groupes qui commencent à émerger et se diversifieront par la suite.
Les scientifiques estiment que cette biodiversité exceptionnelle et cette transition biologique résultent probablement d’une rare convergence de conditions environnementales : températures élevées caractéristiques d’un climat de serre, haut niveau des mers, eaux côtières riches en nutriments et apparition de voies maritimes reliant l’est du Pacifique à l’Atlantique, alors en formation, en passant par la Colombie actuelle. Ils précisent que plusieurs de ces facteurs contribuent encore aujourd’hui à la biodiversité.
« La Formation de Paja témoigne d’un processus extraordinaire dans l’histoire de la vie. À cette époque, une conjonction exceptionnelle de facteurs environnementaux propices à la complexité écologique a coïncidé avec la présence de lignées anciennes sur le point de disparaître. Parallèlement, de nouveaux groupes commençaient à prospérer », explique le professeur Larsson.
Des fossiles d’une richesse exceptionnelle
L’équipe a observé ce phénomène dans la Formation de Paja, qui remonte au Crétacé inférieur et se trouve près de Villa de Leyva, en Colombie, où le CIP conserve la majorité de ses fossiles.
« Cette formation géologique a livré des fossiles d’une richesse exceptionnelle, notamment des reptiles marins géants comme les plésiosaures à long cou et des proches parents des crocodiles marins, ainsi que des tortues, des requins, des crustacés et d’autres animaux, explique Dirley Cortés. Ensemble, ces espèces constituaient le biote de Paja, l’un des assemblages d’organismes marins les plus complexes sur le plan écologique jamais observés. »
Dans une étude antérieure, les scientifiques avaient déjà reconstitué le réseau trophique du biote de Paja et montré qu’il comptait parmi les plus complexes de l’histoire de l’évolution, notamment en raison de sa grande diversité de superprédateurs.
Il faudra recueillir d’autres fossiles, affiner les datations et comparer les résultats avec ceux de gisements situés ailleurs dans le monde pour déterminer l’étendue du phénomène d’inflexion biotique et les périodes de l’histoire de la Terre où des événements semblables auraient pu se produire.
« Je crois que nous avons découvert un nouveau modèle d’évolution de la biodiversité mondiale. Nous devons maintenant déterminer à quelle fréquence ce phénomène s’est produit au cours de l’histoire de la Terre et trouver un moyen d’en mesurer les effets », explique le professeur Larsson.
L’étude
L’article « The Paja Formation of Colombia records uniquely high biodiversity during a biotic inflection in an Early Cretaceous Gondwanan marine ecosystem », par Dirley Cortés et Hans Larsson, a été publié dans Frontiers in Ecology and Evolution.