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Posté par Isabelle le Vendredi 10/03/2017 à 00:00
Aprés la plus grande extinction de 90% des espèces vivantes
Après la plus grande extinction de tous les temps, des fossiles exceptionnels dévoilent une biodiversité inattendue

A la fin de l'ère primaire, la plus grande extinction de tous les temps rayait de la carte 90% des espèces alors existantes. On considère habituellement que les cinq premiers millions d'années suivant cette crise furent caractérisés par une biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des populations et celle des gènes dans l'espace et...) extrêmement faible. Cependant, un nouveau gisement paléontologique situé près de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre...), Idaho (USA) lève le voile sur une diversité d'êtres vivants aussi spectaculaire qu'inattendue moins de 1,5 million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui...) d'années après la crise, questionnant la validité d'un tel scénario. Publiée le 15 février dans la revue Science Advances, cette découverte a été réalisée par une équipe internationale (France, USA, Suisse, Pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine....) de Galles, Suède et Luxembourg) coordonnée par Arnaud Brayard, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) au laboratoire Biogéosciences (CNRS/Université de Bourgogne) et impliquant cinq laboratoires français.



Il y a 252 millions d'années avait lieu sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la...) la plus grande extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme dans plusieurs domaines :) décrite à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent...): la crise Permien-Trias (PT). Neuf espèces sur dix disparaissaient définitivement lors d'un écocide majeur manifestement déclenché (Un déclenché (ou tonneau déclenché) est une figure de voltige aérienne.) par d'immenses éruptions volcaniques localisées en Sibérie. Durant les 5 millions d'années qui suivirent cette extinction de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation...), soit la totalité du Trias inférieur, la biosphère (La notion de biosphère désigne à la fois un espace et un processus auto-entretenu (jusqu'à ce jour et depuis plus de 3 milliards d'années) sur la planète...) resta très fortement perturbée, tant sur le plan physico-chimique (perturbations
majeures des principaux cycles géochimiques globaux) que biologique, avec au moins trois autres phases d'extinctions consécutives à la crise PT (Figure 1). Cette forte instabilité environnementale est classiquement considérée comme la cause directe de la très faible biodiversité enregistrée durant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le Trias inférieur, définissant ainsi une longue période de survie post-crise suivie d'une lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) rediversification des espèces à partir du Trias moyen.

Mais l'histoire semble bien plus complexe que cela... Une équipe internationale de paléontologues, sédimentologues et géochimistes coordonnée par Arnaud Brayard (Laboratoire Biogéosciences, CNRS/Université de Bourgogne) soumet depuis plusieurs années ce scénario classique à l'épreuve des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...), remettant ainsi en question de nombreux paradigmes tenus jusqu'alors pour acquis. Ils franchissent aujourd'hui une nouvelle étape décisive en dévoilant le contenu aussi spectaculaire qu'inattendu d'un nouveau site paléontologique daté de moins de 1,5 million d'années après la crise PT: le gisement de Paris Canyon (Figure 2).

Proche de la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont les habitations doivent être...) de Paris, dans l'Idaho (Etats-Unis), ce gisement est une véritable fenêtre (En architecture et construction, une fenêtre est une baie, une ouverture dans un mur ou un pan incliné de toiture, avec ou sans vitres.) ouverte sur la vie (La vie est le nom donné :) marine au Trias inférieur. Et le paysage (Étymologiquement, le paysage est l'agencement des traits, des caractères, des formes d'un espace limité, d'un « pays ». Portion de l'espace terrestre saisi horizontalement par un observateur, il implique un...) qu'il révèle est aussi spectaculaire qu'inattendu. Spectaculaire car les fossiles exceptionnels de Paris Canyon montrent encore certaines structures originellement peu (ou pas) minéralisées, apportant ainsi des informations d'ordinaire inaccessibles aux paléontologues (Figure 3). Inattendue car de telles conditions de fossilisations révèlent une impressionnante biodiversité animale, incluant des éponges, des brachiopodes, des mollusques, des arthropodes, des échinodermes et des vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme monophylétique. Il appartient à l'embranchement des...), tous ces organismes ayant coexisté dans le même écosystème.

Parmi la trentaine d'espèces identifiées à ce jour, deux attirent plus particulièrement l'attention: une éponge (Les éponges constituent l’embranchement (vraisemblablement paraphylétique) des Spongiaires et sont des animaux sans système nerveux ni tube digestif. Leur corps n’est formé que par deux couches de cellules (ectoderme et...) (Figure 3A, B) et un mollusque (Figure 3L). La plupart des éponges retrouvées à Paris Canyon appartiennent à un groupe très primitif aujourd'hui disparu, les leptomitides, groupe jusqu'à présent connu uniquement au début de l'ère primaire (Cambrien et Ordovicien, entre 520 et 460 millions d'années), soit plus de 200 millions d'années plus tôt. Les éponges de Paris Canyon constituent donc un cas remarquable de "taxon Lazare" - un groupe que l'on croyait disparu à tort, du seul fait d'un enregistrement paléontologique déficient. Inversement, une des nombreuses espèces de mollusques retrouvées à Paris Canyon est apparentée au groupe des calmars (céphalopodes coléoïdes possédant un gladius), des animaux que l'on pensait jusqu'à présent apparus au début du Jurassique, soit 50 millions d'années plus tard.

Au total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme....), les fossiles de Paris Canyon illustrent une biodiversité plus grande et un écosystème marin bien plus complexe que ceux décrits jusqu'à présent pour le Trias inférieur. Plus surprenant encore, dans une biosphère encore profondément perturbée par la crise PT, le biote de Paris Canyon associe des groupes anciens, survivants de l'ère primaire, et les premiers représentants de groupes modernes, encore présents dans la nature actuelle. A quel point (Graphie) un tel écosystème constitue la règle ou l'exception durant les premiers millions d'années post-crise reste une question ouverte. Une chose cependant est désormais acquise: à la frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut fortement varier suivant les...) entre deux mondes, et dans le prolongement direct d'une crise biologique et environnementale majeure, le Trias inférieur est une période charnière de l'histoire de la vie sur Terre. Une période complexe, perturbée, mais certainement pas dévastée. Elle n'a pas fini de livrer tous ses secrets !


Le gisement paléontologique de Paris Canyon (SE Idaho, USA),
photographié lors de la mission de terrain 2015. © G. Escarguel.




Quelques fossiles remarquables trouvés dans le gisement paléontologique de Paris Canyon (SE Idaho,
USA), daté du Trias inférieur (250,5 millions d'années). A. Ammonites (a) et éponge leptomitide (s) ; B. nEponge leptomitide ; C. Ophiure (échinoderme proche des étoiles de mer) ; D. Crevette (Le nom vernaculaire crevette (aussi connu comme chevrette dans certaines régions de la francophonie) est traditionnellement donné à un ensemble de crustacés aquatiques,...) (crustacé) de la famille des caridés ; E. Thylacocéphale (crustacé fossile (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere : fossile, littéralement « qui est fouillé ») est le reste (coquille, os, dent, graine,...) au mode de vie énigmatique) ; F. Crinoïde (Lis de mer) ; G. Crevette (crustacé) de la famille des pénéidés ; H. Dent (Une dent est un organe enveloppé d'os, dur, blanchâtre, généralement composé d'une couronne libre et d'une ou plusieurs racines implantées dans la cavité buccale, plus...) de requin (Requin [ʁəkɛ̃] est un terme désormais ambigu désignant en français des poissons cartilagineux présents dans tous les océans du globe.) ; I. Mollusque bivalve ; J. Crochet de bélemnoïde (mollusque céphalopode ressemblant superficiellement aux calmars actuels et présentant de très nombreux crochets sur ses tentacules) ;
K. Langouste (crustacé décapode) ; L. Coléoïde à gladius (mollusque céphalopode proche des calmars actuels). Longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet...) des barres d'échelles: 5 mm, sauf B et L (10 mm) et J (0,5 mm). © A. Brayard.
Cliquez sur l'image pour agrandir

Note
(1) Le laboratoire Biogéosciences (CNRS/Université de Bourgogne), le Laboratoire magmas et volcans (CNRS/IRD/Université Clermont-Auvergne/Université Jean Monnet), l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du génome, et non...) fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument....) de Lyon (CNRS/ENS Lyon/Université Claude Bernard (Claude Bernard, né le 12 juillet 1813 à Saint-Julien (Rhône) et mort le 10 février 1878 à Paris, est un médecin et physiologiste français.) Lyon 1), le Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements (CNRS/MNHN/UPMC) et le Laboratoire d'écologie des hydrosystèmes naturels et anthropisés (CNRS/ENTPE/Université Claude Bernard Lyon 1).

(2) Les Trapps de Sibérie (252,2-250 Ma) constituent une des plus grandes provinces magmatiques formées sur Terre durant les 600 derniers millions d'années. En 2 millions d'années, ce sont cinq à six millions de km² (soit la moitié de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa...) de l'Europe) qui ont été recouverts d'une épaisseur moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils...) de 1000 mètres de basalte. Avec ces basaltes, de gigantesques quantités de dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la formule brute est : CO2.) et de méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état...) (gaz à effet de serre), mais aussi de sulfures, chlorures, oxydes d'azotes et acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) nitrique (entre autres) arrivèrent en surface et se répandirent dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) et les océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.), créant un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble),...) de conditions très défavorables à la vie – températures très élevées, pluies acides, hypercapnie, anoxie et euxinie océanique, entre autres.

(3) Voir de précédents communiqués de presse:
- http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1657.html,
? http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1785.html,
? http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2281.html.

(4) Ensemble des organismes vivants que l'on trouve dans un écosystème.
Les travaux de l'équipe coordonnée par A. Brayard, initialement soutenus par la FRB (Fondation pour la recherche sur la biodiversité) et par le CNRS (Programme INSU-INTERRVIE), sont actuellement financés par l'Agence nationale de la recherche (projet "AFTER" 2013-2017) ainsi que par l'I-SITE Bourgogne Franche-Comté (Projet 2017-2019).


Référence publication:
Unexpected Early Triassic marine ecosystem and the rise of the Modern evolutionary fauna. A. Brayard, L.J. Krumenacker, J.P. Botting, J.F. Jenks, K.G. Bylund, E. Fara, E. Vennin, N. Olivier, N. Goudemand, T. Saucède, S. Charbonnier, C. Romano, L. Doguzhaeva, B. Thuy, M. Hautmann, D.A. Stephen, C. Thomazo, Gilles Escarguel. Science Advances. 15 février 2017 (vol. 3, e1602159).

Contacts chercheurs:
- Arnaud Brayard, chargé de recherche CNRS au laboratoire Biogéosciences (CNRS/Université de Bourgogne), coordinateur de ces travaux

-Gilles Escarguel, enseignant-chercheur à Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) Claude Bernard Lyon 1 travaillant au Laboratoire d'écologie des hydrosystèmes naturels et anthropisés (CNRS/ENTPE/Université Claude Bernard Lyon 1)


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Source: CNRS-INEE
 
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