Être gros semble augmenter le risque d'être anéanti lorsque les extinctions massives frappent. Mohan Raj / wikimedia, CC BY-SA

Les scientifiques ont récemment suggéré que la sixième extinction massive de la Terre a commencé. Aussi terrifiant que cela puisse paraître, les humains sont certainement trop intelligents et trop importants pour être anéantis? Les paléontologues ont longtemps essayé de faire la lumière sur cette question en cherchant des règles générales qui pourraient prédire la survie d'une espèce.

Bien que cet exercice ne soit pas simple, la recherche à ce jour indique que les chances ne sont pas en notre faveur.

Limites de la diversité

La vie sur Terre peut être tracé en arrière à une seule espèce unicellulaire, peut-être quelque 3.5 milliards d'années. Depuis lors, la diversité et la complexité maximale ont augmenté et des millions d'espèces ont évolué.

Mais comment sommes-nous passés d'une espèce à des millions d'espèces? Faisons une expérience de pensée simple. Les lignées peuvent se diviser en deux, de sorte qu'une espèce donne deux espèces, deux produisent quatre, quatre produisent huit, et ainsi de suite. Si on traçait ce processus comme une courbe, le nombre d'espèces augmenterait exponentiellement avec le temps. Bien sûr, les espèces disparaîtront aussi, mais à condition que cela se produise moins souvent que de nouvelles, vous obtiendrez toujours une courbe exponentielle croissante.

Mais la diversité peut-elle continuer à augmenter pour toujours? Charles Darwin certainement pas penséet croyait que la Terre avait probablement une capacité de charge. Il a comparé les espèces à des coins enfoncés dans une bûche, chacun occupant leur propre niche ou parcelle d'écosystème. Au fur et à mesure que le nombre de coins s'approche de la capacité de charge, il devient plus difficile d'en insérer de nouveaux, jusqu'à ce que l'ajout de nouveaux coins force les anciens à sortir.

L'idée que la Terre ne peut accueillir qu'un nombre fini d'espèces modifie un peu notre modèle simple. Au début du processus, les nombres sont loin de la capacité de charge, et la croissance est exponentielle. Plus tard, des freins de plus en plus durs sont mis en place et le taux de croissance ralentit, de sorte que la diversité atteint un plateau. Ensemble, ces forces produisent une courbe en forme de S ou sigmoïde.

Alors, que voyons-nous quand nous regardons la véritable histoire de la vie dans les archives fossiles? Heureusement, les paléontologues ont systématiquement compilé catalogues de genres fossiles, ce qui permet de comparer. Ce qu'ils montrent, cependant, est une image beaucoup plus complexe.

Mass Extinctions Comme Game Changers

Une partie de la premières courbes de diversité ont été produites pour des organismes marins. Ils ont révélé cinq événements d'extinction de masse au cours du dernier demi-milliard d'années, où la diversité s'est nettement et rapidement réduite. Les deux premiers - le fin de l'Ordovicien, environ 444m ans, et et le fin du Dévonien, environ 359m ans, se sont produites à un moment où la diversité semblait avoir atteint un plateau. La diversité a simplement rebondi aux niveaux précédents après qu'ils aient frappé.

La troisième extinction de masse, surnommé le "Grande mort", Il y a quelques années 252m à la limite entre les périodes Permien et du Trias, était beaucoup plus grande. Il a éclipsé ses deux prédécesseurs, ainsi que celui qui a tué plus tard au large des dinosaures - effaçant peut-être 96% de toutes les espèces marines.

Les séquelles étaient également beaucoup plus radicales: loin de se remettre à peine des niveaux antérieurs, le nombre de genres et de familles a fini par croître à travers le plafond apparent de l'Ordovicien au Permien, et a continué à le faire jusqu'à la crise actuelle de la biodiversité.

Comment un tel changement de vitesse était-il possible? Les extinctions massives résultent presque changements physiques catastrophiques à l'environnement, avec une vitesse qui rend difficile ou impossible pour les animaux de s'adapter et d'évoluer pour s'adapter. Certains groupes sont appauvris beaucoup plus que d'autres, et d'une manière difficile à prévoir.

L'idée est mieux illustrée par deux groupes d'organismes marins semblables à des palourdes et filtreurs, avec des écologies et des habitudes de vie similaires: les brachiopodes (Phylum Brachiopoda) Et le bivalves (Phylum Mollusca). Avant la fin de la permien, Il y a des années 252m, les brachiopodes étaient beaucoup plus diversifiés que les bivalves. Cependant, le Great Dying a frappé les brachiopodes beaucoup plus durement que les bivalves, et les bivalves se sont également rétablis beaucoup plus rapidement. Non seulement les bivalves sont devenus dominants à la suite de l'extinction de masse, mais ils sont devenus beaucoup plus diversifiés que les brachiopodes l'ont jamais été.

Un tel retournement des rôles peut être possible lorsqu'un groupe a déjà rempli un espace vert, rendant difficile pour d'autres groupes de prendre pied. Seuls des changements rapides dans l'environnement physique peuvent les déloger, offrant aux concurrents écologiques l'opportunité qui leur manquait auparavant. Ces groupes ascendants peuvent également subdiviser l'écospace de manière plus fine (des cales plus petites selon l'analogie de Darwin), permettant ainsi à une courbe de diversité bloquée de reprendre son envol. Les nouvelles espèces peuvent également modifier l'environnement de manière à créer des niches pour d'autres, créant ainsi un nouvel écospace (ou élargissant le journal de Darwin).

Quelque chose de ce genre qui est arrivé sur le terrain avec l'extinction des dinosaures à l'événement d'extinction du Crétacé-Paléogène il y a quelques années 66m, qui a vu les mammifères relativement légèrement touchés. Ironie du sort, le Grand événement Dying avait déjà frappé les ancêtres alors énorme succès des mammifères modernes - les thérapsides - dans le contexte quelques années 186m plus tôt, permettant le archosaurs et finalement les dinosaures à s'épanouir en premier lieu. Plus ça change, plus c'est la même chose.

Prédire les gagnants

Avec de tels changements majeurs dans la biodiversité de la Terre qui semblent être l'otage des caprices de la fortune, les paléontologues ont cherché des règles générales qui pourraient prédire la survie. Sur terre, grande taille semble être désavantageux.

Fait alarmant, peu d'animaux plus gros qu'un chien ont survécu à l'événement Crétacé-Paléogène. D'autres inconvénients incluent spécialisation écologique et ayant une distribution géographique restreinte.

Entre les cas d'extinction, une large répartition géographique semble offrir une assurance considérable. Cependant, nous avons récemment montré que l'étendue géographique n'a eu aucun effet le nombre de survivants espèces de vertébrés terrestres à la fin de la L'extinction de masse triasique il y a quelques années 201m. Les événements physiques provoquant des extinctions de masse, qu'il s'agisse d'astéroïdes, de volcanisme de masse ou d'autres facteurs physiques, sont si perturbateurs et ont des conséquences si globales que même les espèces les plus répandues et les plus nombreuses peuvent être éliminées.

Il est donc très difficile de faire des généralisations et des prédictions. Mais nous savons que rien n'est vraiment sûr. Comme nous faisons face à la perspective de la sixième extinction de masse, quoique causé par l'activité humaine cette fois, il est bon de se rappeler que les extinctions peuvent rapidement dégénérer de façon imprévisible.

La perte d'une espèce peut avoir des conséquences imprévues pour beaucoup d'autres, car les écosystèmes sont reliés par un réseau complexe d'interactions que nous ne comprenons toujours pas pleinement. Il faut espérer qu'un tel effondrement de l'écosystème est assez loin sur la route pour nous de le prévenir. Malheureusement, les premiers signes - tels que la fragmentation de l'habitat et la perte d'espèces dans les forêts tropicales et les récifs - ne sont pas bonnes.

A propos de l'auteur

Matthew Wills, professeur de paléobiologie évolutionniste au Milner Center for Evolution, Université de Bath. Ses intérêts incluent les tendances macroéconomiques et les tendances, en particulier la manière dont les groupes explorent rapidement leurs options morphologiques de «conception». Il n'a toujours pas compris le jeudi.

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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