Des fossiles colombiens montrent comment d’anciens et de nouveaux groupes marins ont coexisté
- Dans la formation de Paja, datant du Crétacé inférieur, des indices révèlent la coexistence de lignées jurassiques et de nouveaux groupes d’animaux
- Les chercheurs associent la diversité de la communauté au climat, au niveau de la mer, aux eaux riches en nutriments et à de nouvelles connexions océaniques
- On ignore encore à quelle fréquence de telles transitions se produisaient ; de nouvelles découvertes et comparaisons sont nécessaires
Une découverte colombienne offre un nouveau regard sur les transitions évolutives
Des fossiles découverts dans le centre de la Colombie ont conservé des traces d’une période inhabituelle de l’histoire de la vie marine : d’anciens groupes d’animaux, proches de l’extinction, vivaient aux côtés de nouvelles lignées qui commençaient à se développer. Les chercheurs y voient un exemple de transition évolutive majeure, sans les signes de bouleversement généralisé caractéristiques d’une extinction de masse. Ces fossiles proviennent de la formation de Paja et permettent d’envisager le remplacement des groupes non seulement comme une rupture brutale, mais aussi comme une période de coexistence.
La formation de Paja date du Crétacé inférieur et se trouve près de Villa de Leyva. Cette région riche en fossiles a conservé les restes de nombreux animaux marins préhistoriques. Une telle concentration offre aux chercheurs une occasion rare d’étudier un écosystème ancien dans son ensemble, plutôt que des espèces isolées de leur environnement. La plupart des fossiles recueillis ici sont conservés au Centre de recherches paléontologiques (CIP), qui a étudié les découvertes en collaboration avec des scientifiques de l’Université McGill.
Pour décrire une étape charnière supposée, le biologiste Hans Larsson et la doctorante diplômée Dirley Cortés ont proposé le concept d’« inflexion biotique ». Il désigne une situation où les anciens groupes évolutifs sont sur le point de disparaître, tandis que de nouvelles lignées commencent simultanément à se développer et à se diversifier. Il s’agit d’un modèle proposé par les chercheurs à partir des données de la formation de Paja, et non d’une description établie de toutes les transitions de l’histoire de la vie. Les auteurs estiment que cette découverte permet de poser plus largement la question d’un tel scénario.
Une communauté marine à la diversité inhabituelle de prédateurs
Parmi les fossiles de la formation de Paha figurent de grands reptiles marins, notamment des plésiosaures au long cou et des parents des crocodiles marins. Le même ensemble comprend des tortues, des requins, des crustacés et d’autres animaux. La coexistence d’organismes aussi différents aide à évaluer la composition de cette ancienne communauté et sa complexité écologique. Toutefois, l’importance de cette découverte ne se limite pas à une liste d’espèces impressionnantes : leurs restes permettent d’étudier comment différents groupes vivaient au sein d’un même système marin.
Les chercheurs désignent l’ensemble des animaux de la formation sous le nom de biote de Paha. Selon Cortes, il s’agit de l’une des communautés marines écologiquement les plus complexes connues à ce jour. La richesse du matériel fossile permet de comparer des représentants de différents groupes et de reconstituer la structure de l’écosystème. Dans le contexte de la nouvelle étude, c’est le mélange lui-même qui importe : il comprend des lignées jurassiques persistantes ainsi que de nouveaux groupes associés au Crétacé. Ce site est donc précieux pour étudier non seulement la diversité, mais aussi son évolution.
Dans une étude antérieure, des scientifiques ont reconstitué les relations alimentaires au sein de la biote de Paja. Leur analyse a révélé un réseau trophique particulièrement complexe et une diversité inhabituellement élevée de superprédateurs occupant les niveaux supérieurs de l’écosystème. Ce résultat montre que la communauté était organisée en plusieurs strates, avec de nombreuses interactions entre les animaux. Pour les travaux actuels, cette reconstitution fournit un contexte écologique : la richesse de la structure de la biote permet d’étudier comment les groupes anciens déclinaient tandis que de nouveaux groupes s’établissaient dans le milieu marin.
Climat, eaux riches en nutriments et nouvelles connexions océaniques
Les auteurs avancent que plusieurs conditions ont pu contribuer à cette diversité. Parmi elles figurent un climat chaud de type serre, un niveau marin élevé et des eaux côtières riches en nutriments. Ces facteurs ont pu favoriser la présence de nombreuses formes de vie marine dans une même région. Toutefois, il s’agit d’une hypothèse portant sur une combinaison possible de conditions, et non de la preuve d’une cause unique à cette diversité. C’est le contexte écologique dans son ensemble qui importe : il a pu permettre aux lignées anciennes et aux groupes qui commençaient à se développer de coexister.
Un autre facteur possible est lié à l’apparition de nouvelles connexions océaniques entre l’est du Pacifique et l’Atlantique ancien, à travers le territoire de l’actuelle Colombie. Les chercheurs intègrent cette caractéristique à leur explication de la coexistence possible de différents groupes d’animaux dans la région. La source ne précise ni les itinéraires empruntés par les organismes ni l’ampleur du déplacement des espèces ; ces détails ne peuvent donc pas être considérés comme établis. Dans l’interprétation proposée, l’importance de cette connexion tient au fait qu’elle aurait pu élargir les possibilités d’existence de différentes formes de vie marine.
Dans leur ensemble, des conditions chaudes, un niveau marin élevé, des eaux côtières riches en nutriments et de nouvelles connexions océaniques ont pu créer un environnement favorable à la diversité écologique. Dans ce contexte, les anciennes lignées n’ont pas disparu immédiatement, mais ont coexisté pendant un certain temps avec de nouveaux groupes. Les chercheurs considèrent que cette conjonction de circonstances est importante pour comprendre le biote de Paja. Toutefois, les informations disponibles ne permettent pas de distinguer la contribution de chaque facteur ni de prouver que l’un d’eux, à lui seul, suffisait à assurer la complexité de la communauté.
L’hypothèse doit être vérifiée au-delà de la formation de Paha
L’« inflexion biotique » proposée modifie la perspective sur les grandes transformations évolutives : une transition peut comprendre non seulement une extinction massive d’espèces, mais aussi une période de diversité particulièrement élevée. Dans un tel scénario, des groupes dont la position s’affaiblissait continuent d’exister aux côtés de lignées qui commencent à se répandre. La découverte en Colombie montre qu’une telle coexistence est possible au sein d’une communauté marine ancienne bien précise. Elle ne remet pas en cause le rôle des extinctions massives dans l’histoire de la Terre, mais propose d’envisager un autre type de changement.
La question principale reste ouverte : à quelle fréquence un tel scénario s’est-il répété au cours de l’histoire de la Terre ? Les chercheurs soulignent qu’un seul site ne suffit pas à établir la fréquence des inflexions biotiques. Pour le vérifier, il faudra de nouvelles découvertes, des datations plus précises des fossiles et des comparaisons avec des formations géologiques d’autres régions du monde. Ces comparaisons permettront de déterminer si Paja correspond à un rare cas local ou à un type de transition plus général entre de grands groupes d’organismes.
Pour la science, la principale retombée pratique est pour l’instant un nouveau cadre de réflexion sur la biodiversité : il importe de vérifier si des lignées en déclin et d’autres en expansion ont pu coexister dans des écosystèmes riches. Larsson estime qu’il faut déterminer dans quelle mesure le modèle est applicable et comment en quantifier les conséquences. Les chercheurs soulignent également que certains des facteurs évoqués continuent d’influer aujourd’hui sur la biodiversité à l’échelle mondiale. Toutefois, l’étude n’établit aucun lien direct entre un écosystème ancien précis et les changements actuels.
Source : ScienceDaily
