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Comment les ancêtres des oiseaux ont survécu à l'astéroïde dino-tueur

Il y a soixante-six millions d'années, rien ne semblait plus improbable que la domination des singes bipèdes et des dinosaures volants. Pourtant nous y sommes.

Le Crétacé était un monde composé d'énormes dinosaures terrestres, de quelques petits mammifères et de ce que nous reconnaissons maintenant comme le prédécesseur des oiseaux modernes. Certains, comme Hesperornis, étaient des créatures incapables de voler avec un bec plein de dents qui vivaient dans l'océan. D'autres, comme Icthyornis, mangeaient des poissons volants. Les plus divers de tous étaient le groupe d'animaux ressemblant à des oiseaux appelés Enantiornithines, ou «oiseaux opposés» (nommés parce que certains de leurs os sont organisés de manière opposée à celle des oiseaux modernes). Ils vivaient dans le monde entier, dans plus de 80 taxons différents, dont beaucoup s’adaptaient à la vie dans les arbres.

Aucune de ces espèces n'a réussi à dépasser l'astéroïde Chicxulub qui s'est posé sur la péninsule du Yucatan.

L'impact de l'astéroïde a créé une explosion un milliard de fois plus forte que la bombe d'Hiroshima - mais ce n'était que le début de la dévastation. S'en sont suivis des incendies de forêt mondiaux, des années d'hiver nucléaire et des pluies acides. Étonnamment, environ 30% des organismes ont réussi à survivre et ces survivants incluaient les ancêtres de toute la vie moderne que nous voyons aujourd'hui.

Une nouvelle étude spécule que l'astuce aurait peut-être nécessité de pouvoir vivre sur le terrain. L'étude, publiée aujourd'hui dans Current Biology, examine les preuves d'une disparition généralisée de la forêt et l'émergence de ce que nous connaissons aujourd'hui comme des oiseaux modernes. Les chercheurs postulent que, les forêts ayant été détruites à l'échelle mondiale, les créatures ressemblant à des oiseaux et qui avaient besoin de ces perchoirs pour survivre ont été forcées de disparaître, tandis que les habitants du sol ont survécu.

«Ce que j'aime dans cet article, c'est qu'il pose une puce, un marqueur», déclare David Jablonski, professeur d'évolution et de paléontologie à l'Université de Chicago, qui n'a pas participé à l'étude. "Voici une hypothèse et elle peut maintenant être explorée plus en profondeur."

Pour les auteurs du nouveau document, l'hypothèse de départ consistait à réunir une équipe de spécialistes de la paléontologie du monde entier, y compris ceux qui étudient le pollen et les oiseaux anciens. Premièrement, les paléobotanistes, qui ont étudié des échantillons de roche du Dakota du Nord. À l'intérieur des fragments poussiéreux se trouvent des millions de microfossiles - vestiges préservés de spores de pollen, de feuilles mortes, de bois et d'autres débris.

«En raison de leur très petite taille et de leur très grande abondance dans les sédiments (environ 100 000 par gramme de roche), il est possible d’étudier la composition de la flore et son évolution dans le temps avec une très grande précision. centimètre ”, a déclaré Antoine Bercovici, un paléobotaniste de la Smithsonian Institution et un auteur du nouveau journal.

Fougères dans la forêt brûlée (c) Regan Dunn, The Field Museum.JPG Les fougères poussent dans une forêt endommagée par le feu. (Regan Dunn / The Field Museum)

Les microfossiles de la frontière entre le Crétacé (la dernière période géologique des dinosaures) et le Paléogène (la période qui suit immédiatement l'astéroïde) présentent un motif très particulier appelé «pic de fougère». Après des millénaires de spores provenant d'une grande variété de plantes, soudainement 70 à 90 pour cent de la flore de microfossiles proviennent de fougères. C'est parce que les fougères se reproduisent avec des spores plutôt que des graines, qui sont beaucoup plus petites et se propagent plus facilement par le vent, explique Regan Dunn, un autre auteur sur le papier et paléobotaniste au Field Museum.

«Quand il y a un grand feu de forêt ou une éruption volcanique aujourd'hui, souvent, les premières choses qui reviennent sont les fougères», dit Dunn. Ce pic de croissance des fougères est manifeste dans le monde entier, ce qui suggère que les fougères monopolisaient un paysage dépourvu d’arbres et d’autres plantes. Pour autant que les scientifiques puissent en juger, cela aurait été un monde assez sombre, entre le ciel noir de cendres et le froid inhabituel. Mais il restait assez de vie végétale pour que les vertébrés puissent gagner leur vie.

«Lorsque vous détruisez l'environnement, cela affecte tous les autres organismes vivants. Vous constaterez également un déclin de la faune d'insectes, et nous le savons, car vous pouvez regarder les feuilles de fossiles et voir les dégâts causés par les insectes », a déclaré Dunn. "Les plantes nourrissent les insectes, et les insectes nourrissent les oiseaux, et les oiseaux nourrissent les mammifères, de sorte que lorsque vous enlevez la base, vous avez des répercussions énormes."

Daniel Field, paléontologue à l'Université de Bath au Royaume-Uni, s'intéresse depuis longtemps à la question de savoir comment une extinction de masse dévastatrice survenue il y a des millions d'années pourrait finalement produire la diversité époustouflante d'espèces d'oiseaux que nous voyons aujourd'hui. Avec cette étude, lui et son équipe commencent à rassembler la réponse. À l'aide d'une analyse statistique des archives fossiles, associée à des données sur les forêts, les chercheurs ont conclu que les oiseaux non arboricoles - ceux qui ne vivaient pas dans les arbres - avaient beaucoup plus de chances de survivre.

Cela ne veut pas dire qu'un mode de vie terrestre était la seule chose nécessaire pour sortir de l'extinction de masse. La taille du corps et l'alimentation ont probablement eu quelque chose à voir avec cela, ainsi que d'autres facteurs.

Après tout, il y avait des dinosaures de la taille de petits oiseaux qui ne s'en sont pas rendus compte et les chercheurs ne savent pas encore pourquoi. «Vous devez expliquer une extinction où les gros dinosaures sont sortis, mais pas les crocodiles. Là où le mosasaure est sorti, mais pas les tortues de mer », explique Jablonski. «La chose fascinante à considérer est la suivante: comment avez-vous [une extinction de masse] qui élimine 60% des organismes, mais pas à 100%? Cela doit être vraiment grave, mais d'un autre côté, certains d'entre eux sont toujours debout.

La prochaine étape pour définir la situation sera de déterminer ce qui est exactement arrivé aux forêts (les chercheurs pensent actuellement qu'il a fallu au moins 1 000 ans avant de commencer à se rétablir) et comment tout le reste a survécu entre-temps. Les oiseaux se sont rapidement diversifiés peu de temps après l'extinction, mais les scientifiques ne savent toujours pas exactement quand cela s'est passé ni comment cela a varié d'une espèce à l'autre.

L'importance de reconstituer cette période du passé est également essentielle pour prédire l'avenir. Les chercheurs disent que ce qui est arrivé aux oiseaux à la fin du Crétacé pourrait nous aider à comprendre comment le changement climatique provoqué par l'homme pourrait affecter les oiseaux d'aujourd'hui. «Ce genre d'études montre que les écosystèmes, bien que remarquablement résistants, ont vraiment des points de rupture», déclare Jablonski. "Et cette histoire devrait être considérée comme extrêmement sobre."

Comment les ancêtres des oiseaux ont survécu à l'astéroïde dino-tueur