Le déclin des requins Lamniformes lors des refroidissements climatiques passés
Publié par Isabelle le 27/09/2019 à 14:00
Source: CNRS INEE
Les refroidissements climatiques passés et la compétition avec leurs cousins ont entraîné le déclin des requins Lamniformes.

Les facteurs influençant le succès ou le déclin d'un groupe sur des temps géologiques et à grande échelle géographique restent méconnus. Une étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA par des chercheurs de 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...) des Sciences de l'Evolution de Montpellier (ISEM - CNRS/EPHE/IRD/Université de Montpellier) montre que l'histoire des Lamniformes (incluant le grand requin (Requin [ʁəkɛ̃] est un terme désormais ambigu désignant en français des poissons cartilagineux présents dans tous les...) blanc) a été mouvementée et largement impactée par le refroidissement climatique conduisant à une disparition d'espèces mais aussi à la compétition avec son groupe frère, les Carcharhiniformes, qui a ralenti la création d'espèces.


Femelle adulte de grand requin blanc (Le grand requin blanc (Carcharodon carcharias) est un des plus grands poissons prédateurs vivant actuellement dans les océans. Il est le seul représentant actuel du genre Carcharodon,...), Carcharodon carcharias, une des 15 espèces actuelles de l'ordre des requins Lamniformes.
© George T. Probst.

La richesse spécifique n'est pas répartie aléatoirement entre les groupes d'organismes ou à 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...) de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique, c'est-à-dire sous...). Comprendre l'hétérogénéité de la diversité spécifique entre groupes étroitement apparentés est une question 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 métonymique, la recherche...) essentielle en écologie et en biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des...) de l'évolution. De nombreuses lignées se diversifient au fil du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), et certaines d'entre elles finissent par décliner et être remplacées. Les causes de déclin de diversité sont peu étudiées et sont particulièrement difficiles à comprendre au cours des temps géologiques et à l'échelle mondiale.

De multiples hypothèses ont été proposées pour interpréter les contrastes de diversité à travers l'arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres....) de vie (La vie est le nom donné :) et les déclins de diversité, la plupart des études se concentrant sur les taux de spéciation pour expliquer les radiations évolutives des groupes, mais en négligeant souvent les taux d'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 :), pourtant un composant majeur de la dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de diversification.

Dans cette étude, les chercheurs ont étudié un modèle biologique emblématique tel qu'illustré par la relation de parenté entre les requins Lamniformes (15 espèces actuelles dont le grand requin blanc) et les requins de l'ordre des Carcharhiniformes (∼290 espèces actuelles comprenant le requin tigre).

À l'aide d'un registre fossile (Un fossile (dérivé du substantif du verbe latin fodere : fossile, littéralement « qui est fouillé ») est le reste (coquille, os, dent, graine, feuilles...)...) unique et dense couvrant les 140 derniers millions d'années de ces groupes de requins, les chercheurs ont inféré la dynamique de diversité des Lamniformes et montrent que cette diversité a fluctué selon des cycles de radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple :...) et de déclin. Les phases de radiation ont atteint jusqu'à trois fois la diversité actuelle au début du Crétacé supérieur (entre 140 et 100 millions d'années). Au cours des 20 derniers millions d'années, le groupe a décliné jusqu'à sa diversité actuelle.

Des analyses complémentaires ont été réalisées pour tenter de comprendre les causes de ce long déclin. En plus d'un risque d'extinction plus élevé pour les jeunes espèces, nous montrons que ce déclin est probablement attribué à une combinaison (Une combinaison peut être :) de facteurs abiotiques et biotiques, avec une extinction due au refroidissement (corrélation négative entre la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant...) et l'extinction) et une compétition avec certains requins Carcharhiniformes. La compétition entre groupes a conduit successivement à la disparition et au remplacement des requins Lamniformes en raison d'un échec à former des espèces nouvelles face à la montée des requins Carcharhiniformes, en particulier depuis les 50 derniers millions d'années. Ces effets proviennent d'espèces de Carcharhiniformes qui sont écologiquement similaires et inhibent la diversification des Lamniformes de taille moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun...) et grande.

Ces résultats impliquent que l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) entre les facteurs abiotiques et biotiques a joué un rôle substantiel dans l'extinction et la spéciation, respectivement, et a influencé l'augmentation puis le déclin séquentiel de ces prédateurs marins.


Sur cette figure sont montrés en (A) Les trajectoires de diversité des 3 groupes Lamniformes et des 3 groupes Carcharhiniformes à l'échelle mondiale, et en (B) Le réseau montrant les effets dépendants de la diversité au sein des clades et entre elles sur les taux de spéciation. Chaque flèche indique l'intensité de l'interaction imposée par un groupe donné à un autre groupe, ce qui quantifie la proportion du changement de taux (diminution pour la spéciation) associée à l'ajout d'une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la...) du groupe concurrent. F. Condamine & G. Guinot (CNRS & Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Montpellier).

Référence:
Condamine F.L., Romieu J. & Guinot G. (2019) Climate cooling and clade competition likely drove the decline of lamniform sharks. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.

Contacts chercheurs:
Fabien L. Condamine - 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 diversifiés et...) 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).) - Institut des Sciences de l'Évolution de Montpellier (CNRS/Université de Montpellier/IRD/EPHE)
fabien.condamine at umontpellier.fr

Fadéla Tamoune - Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...),...) - Institut des Sciences de l'Évolution de Montpellier (CNRS/Université de Montpellier/IRD/EPHE)
fadela.tamoune at umontpellier.fr
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