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Extinctions massives : des fossiles "géants" révolutionnent les connaissances actuelles

6927 lectures / 1 commentaire11 février 2010, 12 h 12

Affleurement fossilifère de l'Utah où ont été découverts les gastéropodes de grande taille datés du Trias inférieur. On peut aussi y reconnaître des ammonoïdes et des bivalves
© A. Brayard

Des gastéropodes [1] de grande taille (jusqu'à 7 cm) datant seulement de 1 million d'années après la plus grande crise d'extinction de tous les temps, la crise permo-triassique [2], ont été découverts par un chercheur du laboratoire Biogéosciences (CNRS/Université de Bourgogne) en collaboration avec des collègues allemands, américains et suisses. Ces spécimens remettent en cause l'existence d'un effet « Lilliput » entraînant une diminution de la taille de ces organismes pendant plusieurs millions d'années après cette crise d'extinction. Ces résultats, publiés dans le numéro de février 2010 de la revue Geology, bouleversent les conceptions des paléontologues sur la dynamique évolutive et le fonctionnement de la biosphère après une crise d'extinction de masse.

L'histoire de la vie sur Terre est ponctuée de nombreuses crises d'extinctions, brèves périodes de forte diminution de la biodiversité, suivies de phases de reconquêtes de la biosphère, correspondant à la diversification des espèces qui ont survécu. Au cours des 540 derniers millions d'années, une vingtaine de crises plus ou moins intenses se sont ainsi succédées. La plus dévastatrice d'entre elles s'est déroulée il y a 252,6 millions d'années avec une violence encore aujourd'hui inégalée : la crise permo-triassique qui décima plus de 90% des espèces marines alors existantes.

Gastéropodes de grande taille retrouvés dans des sédiments marins de l'Utah datés de seulement ~1 million d'années après l'extinction de masse Permien-Trias. La barre d'échelle représente 1cm.
© A. Brayard / J. Thomas

Suite à une telle crise, les conditions environnementales sont sévèrement perturbées : baisse de l'oxygénation des océans, empoisonnement des eaux, compétition accrue, effondrement des chaînes alimentaires, etc. Jusqu'à présent, il était admis qu'en réponse à ces perturbations, certains organismes marins tels que les gastéropodes ou les bivalves étaient atteints par une réduction drastique de leur taille, pendant et après la crise. Il fallait ensuite attendre plusieurs millions d'années pour que ces organismes recouvrent des tailles comparables à celles d'avant la crise. C'est ce que les scientifiques appellent l' «effet Lilliput » en référence au fabuleux voyage de Gulliver [3] qui s'échoua sur l'île éponyme où tous les individus, les Lilliputiens, étaient de petite taille.

Une équipe internationale de paléontologues français, allemands, américains et suisses vient de découvrir des fossiles de gastéropodes de grande taille datés seulement de 1 million d'années après la crise permo-triassique. Ces chercheurs se consacrent depuis plusieurs années à l'étude de la reconquête qui suit l'extinction de masse permo-triasique. En concentrant leurs efforts sur des affleurements de l'Utah datés du début du Trias inférieur mais encore non-étudiés en détail, ils ont mis à jour des spécimens de gastéropodes exceptionnels, jusqu'à 7 cm, que l'on peut qualifier de « géants » en comparaison de ceux généralement retrouvés possédant une taille inférieure à 1 cm. L'étude complémentaire de ces nouvelles faunes de gastéropodes indique aussi qu'elles ne sont pas plus petites que des faunes plus âgées ou que les faunes actuelles.

Cette découverte réfute donc l'existence d'un effet Lilliput chez les gastéropodes pendant la majeure partie du Trias inférieur, ou du moins indique que son importance a été surestimée.

De façon surprenante, la présence de ces gastéropodes de grande taille coïncide aussi avec une reconquête explosive du domaine océanique par certains organismes comme les ammonites [4, 5]. Ces différents événements suggèrent ainsi que la restructuration des écosystèmes marins était déjà bien engagée seulement un million d'années après la crise, ce qui est extrêmement rapide après une crise d'une telle ampleur.

Les scientifiques vont poursuivre l'étude des fossiles découverts dans ce gisement de l'Utah à la recherche d'autres espèces, comme les bivalves, pour vérifier ces nouvelles données. Mais ces travaux permettent déjà de penser que les paléontologues vont devoir réviser leurs estimations concernant l'impact immédiat et à long terme des crises d'extinction sur les espèces.

Notes

1. Les gastéropodes concernés par cette étude sont des mollusques vivants sur les fonds marins apparentés par exemple aux escargots terrestres actuels.
2. La crise permo-triassique, du nom des deux périodes géologiques qui l'encadrent, le Permien (299 – 252,6 M.a.) et le Trias (252,6 – 201,6 M.a.), est la plus grande extinction de masse jamais documentée. Elle marque la fin de l'ère Primaire, ou Paléozoïque, et le début de l'ère Secondaire, ou Mésozoïque.
3. Les Voyages de Gulliver écrit par J. Swift au 18ème siècle.
4. Les ammonoïdes sont des mollusques céphalopodes nageurs apparentés aux nautiles, seiches et calmars actuels. Munies d'une coquille externe, elles disparaissent des océans du globe en même temps que les dinosaures, il y a 65 millions d'années, après avoir été un élément majeur des faunes marines durant près de 400 millions d'années.
5. Voir en complément Brayard et al. 2009. Science 235 : 1118-1121 et le communiqué de presse associé

Référence

Brayard A., Nützel A., Stephen D.A., Bylund K.G., Jenks J. and Bucher H. 2010. Gastropod evidence against the Early Triassic Lilliput effect. Geology, 38 (2): 147-150.

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