Si vous aviez levé les yeux il y a 66 millions d’années, vous auriez pu voir, 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. Tempêtes de feu déchaînées, mégatsunamis et un hiver nucléaire qui dure des mois, voire des années. Le règne de 180 millions d’années des dinosaures non aviaires s’est terminé en un clin d’œil, ainsi qu’au moins 75% des espèces qui partageait la planète avec eux.
Suite à cet événement, connu sous le nom de Extinction massive du Crétacé et du Paléogène (K-Pg), une nouvelle aube a émergé pour la Terre. Les écosystèmes ont rebondi, 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 Tyrannosaurus rex, le Velociraptor et les dragons ailés du genre Quetzalcoatlus n’ont pas pu survivre à l’astéroïde et sont confinés à une histoire profonde. Mais si vous vous promenez dehors et sentez les roses, vous serez en présence d’anciennes lignées qui ont fleuri dans les cendres de K-Pg.
Bien que les espèces vivantes de roses ne soient pas les mêmes que celles qui partageaient la Terre avec Tyrannosaurus rex, leur lignée (famille des Rosacées) est né il y a des dizaines de millions d’années avant que l’astéroïde ne frappe.
Et les roses sont une lignée d’angiospermes (plantes à fleurs) pas inhabituelle à cet égard. Les fossiles et les analyses génétiques suggèrent que grande majorité des familles d’angiospermes est né 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 médicinales partageaient tous la Terre avec les dinosaures. En fait, l’évolution explosive des angiospermes vers les quelque 290 000 espèces actuelles pourrait avoir été facilitée par K-Pg.
Les angiospermes semblaient avoir profité de ce nouveau départ, à l’instar des premiers membres de notre propre 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 résurgence des espèces) en Amazonie lorsque l’astéroïde a frappé et un déclin des insectes herbivores en Amérique du Nord ce qui suggère une perte de plantes alimentaires. Mais d’autres régions, comme la Patagoniene montre aucun modèle.
Une étude réalisée en 2015 analysant les fossiles d’angiospermes de 257 genres (les familles contiennent généralement plusieurs genres) ont découvert que K-Pg avait peu d’effet sur les taux d’extinction. Mais ce résultat est difficile à généraliser à l’ensemble du 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 que nous avons menée publié dans Lettres de biologie. Nous avons analysé de grands arbres généalogiques d’angiospermes, que des travaux antérieurs avaient cartographiés à partir de mutations dans des séquences d’ADN de 33 000 à 73 000 espèces.
Cette façon de penser les arbres a jeté les bases d’études majeures 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 contient des indices sur la façon dont les taux d’extinction ont changé au fil du temps, à travers la façon dont le taux de ramification va et vient.
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 – la rapidité avec laquelle de nouvelles espèces apparaissent, ajustée au nombre d’espèces qui ont disparu de la lignée.
Le modèle génère des tranches de temps, par exemple un million d’années, pour montrer comment le taux d’extinction varie dans le temps. Et le modèle nous a permis d’identifier des périodes présentant 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 il peut y avoir eu une extinction massive. Cela montre à quel point les preuves ADN soutiennent également ces découvertes.
Nous avons constaté que les taux d’extinction semblent avoir été 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 le preuves fossiles montrant que de nombreuses espèces d’angiospermes ont effectivement 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 se sont poursuivies sans être perturbées, créant la vie sur Terre telle que nous la connaissons.
La situation est différente de celle des dinosaures non aviaires, qui ont disparu dans leur intégralité : leur branche entière a été taillée.
Les scientifiques croient résilience des angiospermes L’extinction massive des K-Pg (la raison pour laquelle seules les feuilles et les rameaux de l’angiosperme ont été taillés) peut s’expliquer par leur capacité d’adaptation. Par exemple, leur évolution de nouveaux mécanismes de dispersion des graines et de pollinisation.
Ils peuvent également dupliquer tout leur génome (l’ensemble des instructions ADN d’un organisme) 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.
Le sixième événement d’extinction de masse 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’un stock de divers survivants – et ils pourraient nous survivre.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.