Si vous avez levé les yeux il y a 66 millions d’années, vous avez peut-être vu, pendant une fraction de seconde, une lumière brillante alors qu’un astéroïde de la taille d’une montagne brûlait l’atmosphère et s’écrasait sur la Terre. C’était le printemps et la fin littérale d’une époque, le Mésozoïque.
Si vous aviez survécu à l’impact initial, vous auriez été témoin de la dévastation qui a suivi. De violentes tempêtes de feu, des mégatsunamis et un hiver nucléaire qui dure des mois ou des années. Le règne de 180 millions d’années des dinosaures non aviaires s’est terminé en un clin d’œil, tout comme au moins 75 % des espèces qui partageaient la planète avec eux.
À la suite de cet événement, connu sous le nom d’extinction massive du Crétacé-Paléogène (K-Pg), une nouvelle aube a émergé pour la Terre. Les écosystèmes se sont rétablis, mais la vie qui les habitait était différente.
De nombreuses espèces emblématiques pré-K-Pg ne peuvent être vues que dans un musée. Le redoutable Tyrannosaure RexLE Vélociraptoret les dragons ailés du Quetzalcoatlus Le genre n’a pas survécu à l’astéroïde et se limite à une histoire profonde. Mais si vous vous promenez dehors et sentez les roses, vous serez en présence d’anciennes lignées qui ont prospéré parmi les cendres de K-Pg.
Bien que les espèces vivantes de roses ne soient pas les mêmes que celles avec lesquelles elles ont partagé la Terre Tyrannosaure Rexleur lignée (famille des Rosacées) est née des dizaines de millions d’années avant l’impact de l’astéroïde.
Et les roses sont une lignée d’angiospermes (plantes à fleurs) qui n’est pas inhabituelle à cet égard. Les fossiles et les analyses génétiques suggèrent que la grande majorité des familles d’angiospermes sont originaires d’avant l’astéroïde.
Les ancêtres des familles des orchidées ornementales, des magnolias et des passiflores, des familles des graminées et des pommes de terre, de la famille des marguerites médicinales et de la famille des menthes herbacées partageaient tous la Terre avec les dinosaures. En effet, l’évolution explosive des angiospermes vers les quelque 290 000 espèces actuelles pourrait avoir été facilitée par K-Pg.
Les angiospermes semblaient avoir profité du nouveau départ, à l’instar des premiers membres de notre lignée, les mammifères.
Cependant, on ne sait pas exactement comment ils ont procédé. Les angiospermes, si fragiles comparées aux dinosaures, ne peuvent ni voler ni courir pour échapper à des conditions difficiles. Leur existence dépend de la lumière du soleil, qui a été effacée.
Que savons-nous?
Les fossiles de différentes régions racontent différentes versions des événements. Il est clair qu’il y a eu un renouvellement élevé des angiospermes (perte et renaissance des espèces) en Amazonie lorsque l’astéroïde a frappé, et un déclin des insectes herbivores en Amérique du Nord qui suggère une perte de plantes alimentaires. Mais d’autres régions, comme la Patagonie, ne montrent aucune tendance.
Une étude de 2015 analysant les fossiles d’angiospermes de 257 genres (les familles contiennent généralement plusieurs genres) a révélé que le K-Pg avait peu d’effet sur les taux d’extinction. Mais ce résultat est difficilement généralisable aux 13 000 genres d’angiospermes.
Mon collègue Santiago Ramírez-Barahona, de l’Université nationale autonome de México, et moi-même avons adopté une nouvelle approche pour résoudre cette confusion dans une étude récemment publiée dans Lettres de biologie. Nous avons analysé de grands arbres généalogiques d’angiospermes, que des travaux antérieurs avaient cartographiés à partir de mutations dans les séquences d’ADN de 33 000 à 73 000 espèces.
Cette pensée arborescente a jeté les bases d’importantes découvertes sur l’évolution de la vie depuis que Charles Darwin a dessiné le premier arbre généalogique.
Bien que les arbres généalogiques que nous avons analysés n’incluent pas d’espèces éteintes, leur forme donne des indices sur la façon dont les taux d’extinction ont changé au fil du temps, à travers la façon dont le taux de flux et de reflux des branches.
Le taux d’extinction d’une lignée, en l’occurrence les angiospermes, peut être estimé à l’aide de modèles mathématiques. Celui que nous avons utilisé comparait l’âge des ancêtres avec des estimations du nombre d’espèces qui devraient apparaître dans un arbre généalogique, en fonction de ce que nous savons du processus d’évolution.
Il a également comparé le nombre d’espèces dans un arbre généalogique avec des estimations du temps nécessaire à l’évolution d’une nouvelle espèce. Cela nous donne un taux de diversification net : le taux d’apparition de nouvelles espèces, ajusté du nombre d’espèces disparues de la lignée.
Le modèle génère des tranches de temps, par exemple un million d’années, pour montrer comment le taux d’extinction varie au fil du temps. Et le modèle nous permet d’identifier les périodes qui ont connu des taux d’extinction élevés. Cela peut également suggérer des moments où des changements majeurs dans la création et la diversification des espèces se sont produits, ainsi que des moments où une extinction massive a pu se produire. Cela montre à quel point les preuves ADN soutiennent également ces découvertes.
Nous avons constaté que les taux d’extinction semblent être restés remarquablement constants au cours des 140 à 240 millions d’années. Cette découverte met en évidence la résilience des angiospermes sur des centaines de millions d’années.
Nous ne pouvons pas ignorer les preuves fossiles montrant que de nombreuses espèces d’angiospermes ont disparu autour de K-Pg, certains endroits étant plus durement touchés que d’autres. Mais, comme notre étude semble le confirmer, les lignées (familles et ordres) auxquelles appartenaient les espèces ont continué sans être perturbées, créant la vie sur Terre telle que nous la connaissons.
C’est différent de la situation des dinosaures non aviaires, qui ont complètement disparu : leur branche entière a été coupée.
Les scientifiques pensent que la résistance des angiospermes à l’extinction massive du K-Pg (car seules les feuilles et les brindilles de l’arbre angiosperme ont été taillées) peut s’expliquer par leur capacité d’adaptation. Par exemple, l’évolution de nouveaux mécanismes de dispersion des graines et de pollinisation.
Ils peuvent également dupliquer l’intégralité de leur génome (toutes les instructions ADN d’un organisme), ce qui fournit une seconde copie de chaque gène sur lequel la sélection peut agir, conduisant potentiellement à de nouvelles formes et à une plus grande diversité.
La sixième extinction de masse à laquelle nous sommes actuellement confrontés pourrait suivre une trajectoire similaire. Un nombre inquiétant d’espèces d’angiospermes sont déjà menacées d’extinction, et leur disparition entraînera probablement la fin de la vie telle que nous la connaissons.
Il est vrai que les angiospermes peuvent refleurir à partir d’une lignée de plusieurs survivants et pourraient nous survivre.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.
Crédit image : Avis Yang / Unsplash