Les changements de la biodiversité terrestre enregistrés dans les fossiles sur diverses échelles spatiales et temporelles révèlent les allées et venues des espèces à mesure qu’elles émergent et disparaissent, et offrent un aperçu de la façon dont les espèces et les écosystèmes Ces modèles du passé fournissent des modèles qui pourraient nous aider à comprendre les changements que la vie sur Terre connaîtra dans le futur. L’extinction de masse de la fin du Permien, souvent appelée la mère des extinctions de masse1, est au centre de ces études., De grandes vagues d’extinctions se sont produites sur un intervalle de temps de 60 000 à 120 000 ans2 à la fin de la période permienne, qui a duré de 298,9 millions à 251,9 millions d’années. Les études fossiles indiquent que plus de 90% des invertébrés marins ont disparu 3 à la suite de perturbations extrêmes des conditions sur Terre, y compris une activité volcanique intense. Rédaction dans Nature Communications, Fielding et al.4 et Nowak et coll.5 révéler ce qui est arrivé aux plantes terrestres au cours de la crise de la fin du Permien., Les deux contributions sont bien étayées par un tableau de données, et les deux racontent une histoire légèrement différente.
la façon dont les écosystèmes terrestres ont été affectés lors de l’extinction massive de la fin du Permien n’est pas aussi bien comprise que les changements survenus dans les écosystèmes marins. Le registre fossile des plantes et les communautés d’invertébrés et de vertébrés qu’elles soutiennent comportent des biais, car le potentiel de conservation de ces organismes dépend fortement des conditions physico-chimiques de l’endroit où ils vivent6., Les composants végétaux plus gros, tels que les feuilles ou les tiges (les parties macroflorales), sont facilement décomposés et ce matériau est souvent recyclé dans l’écosystème. En revanche, le matériel de reproduction des plantes-spores et pollen — est protégé par des molécules qui empêchent la dégradation. Les Spores et le pollen sont produits chaque année à un nombre logarithmique plus élevé que les autres parties de la plante qui se trouvent au-dessus du sol, ce qui favorise leur conservation dans les sédiments plutôt que des structures végétales plus facilement décomposées.,
de plus, les roches de l’époque de l’extinction sont notoirement incomplètes — des sédiments de certaines époques peuvent être absents des couches de roches anciennes7. Lorsque cette relative incomplétude des couches rocheuses qui préserveraient les parties fossiles est ajoutée à l’équation, l’interprétation des modèles de présence des espèces au cours de cet épisode clé de l’histoire de notre planète devient compliquée.,
Fielding et ses collègues rapportent une étude régionale qui utilise les archives fossiles de spores, de pollen et de restes macrofloraux dans des couches de roches du bassin de Sydney, en Australie, dans lesquelles des couches datant de l’époque de la crise de la fin du Permien seraient présentes. Les auteurs présentent un ensemble complet de données qui comprend une analyse des couches, des fossiles et de la géochimie dans un laps de temps connu., En synthétisant leurs données, les auteurs proposent que l’apparition d’un changement de courte durée des températures estivales et d’une augmentation des températures saisonnières dans l’est de l’Australie, environ 370 000 ans avant le début de l’extinction marine de la fin du Permien, a provoqué l’effondrement régional de la flore Glossopteris (Fig. 1). Les fossiles de cette plante éteinte sont conservés principalement dans les anciennes zones humides, et c’était le type dominant d’espèces forestières dans l’hémisphère sud., D’autres enregistrements de L’hémisphère sud semblent montrer que Glossopteris a survécu pendant un certain temps dans la période du Trias suivant (qui a duré entre 251,9 millions et 201,3 millions d’années) en Antarctique8, bien que la date exacte de leur extinction au Trias soit inconnue. Fielding et ses collègues utilisent l’effondrement spécifique à la région de Glossopteris comme scénario pour savoir comment la végétation pourrait réagir au réchauffement climatique actuel., Une perte régionale dans l’hémisphère sud d’un grand groupe de plantes qui a des besoins de croissance très sensibles au changement climatique, en particulier dans les exigences de température pour ses processus essentiels, pourrait être un signe avant-coureur de l’extinction finale du groupe de plantes.
Figure 1 | feuilles fossilisées de Glossopteris D’Australie. Glossopteris flora était une espèce forestière dominante dans l’hémisphère sud dans les temps anciens. La mise en service et coll.4 et Nowak et coll.,5 rapportent leurs analyses de fossiles de plantes, y compris Glossopteris, qui révèlent que les plantes anciennes d’il y a environ 251,9 millions d’années n’ont pas subi l’extinction massive observée chez les invertébrés marins à cette époque.,Crédit: Wild Horizons/UIG/Getty
la découverte par Fielding et ses collègues que L’extinction de Glossopteris s’est produite environ 370 000 ans avant l’extinction marine et coïncidait avec le début d’une activité volcanique massive devrait maintenant conduire à des recherches ailleurs dans le Permien afin de déterminer si la perte d’autres plantes des zones humides agit comme un « canari dans la mine de charbon ».,
un modèle de longtemps9,10 pour le renouvellement des écosystèmes terrestres et le remplacement des espèces entre le Permien et la fin du Trias moyen (entre 251,9 millions et environ 237 millions d’années) s’est concentré sur les effets d’une tendance mondiale à l’aridification. Il a été proposé que, après un effondrement mondial des communautés végétales et une extinction massive d’espèces qui ont cascade à travers la chaîne alimentaire 9, Il y ait eu un changement dans les espèces florales à travers les paysages mondiaux d’ici la période du Trias moyen., Pour la disparition de Glossopteris, Fielding et ses collègues ne trouvent aucune preuve d’une tendance à l’aridification dans leur région qui suggérerait qu’un paysage terrestre chaud a favorisé une extinction massive des plantes pendant la crise de la fin du Permien.
Cette conclusion du travail régional de Fielding et de ses collègues est étayée par une analyse complète des registres fossiles de plantes à l’échelle mondiale menée par Nowak et ses collègues. Les auteurs ont analysé les modèles de fossiles de plantes précédemment rapportés de 259.,Il y a 1 million à environ 237 millions d’années, qui couvre l’extinction de masse de la fin du Permien et le Trias inférieur et Moyen. Ils ont généré une base de données qui comprend des informations sur plus de 7,300 macrofossiles de plantes et près de 43,000 fossiles de pollen ou de spores. Jusqu’à présent, il s’agit de la base de données la plus complète générée pour l’analyse florale avant et après la crise du Permien final. Il amasse les preuves qui ont été considérées par de nombreux paléontologues comme indiquant une tendance à l’extinction massive des plantes terrestres qui reflète celle de l’extinction massive marine 9.,
Les auteurs présentent étape par étape les modèles d’origine, d’extinction et de renouvellement au niveau des espèces et des genres (les étapes étant des étapes de l’échelle de temps géologique). La diversité des genres a été relativement constante tout au long de l’intervalle de temps, bien que la diversité des espèces de fossiles macrofloraux ait chuté il y a 251,9 millions d’années. La diversité des genres représentés par les spores et le pollen est restée constante tout au long de la période étudiée, bien que Nowak et al. notez un petit déclin de la diversité au niveau des espèces il y a environ 251,9 millions d’années., Parmi les groupes de plantes qui ont du pollen ou des spores, les fougères porteuses de spores, ainsi que les fougères à graines et les Cycadales productrices de pollen, ont diminué en diversité pendant cette période, tandis que les conifères et les ginkgos polliniques ont augmenté en diversité.
contrairement à la sagesse dominante, Nowak et ses collègues démontrent que les plantes terrestres n’ont pas connu d’extinction généralisée pendant la crise biologique la plus grave de la Terre. Leur conclusion est similaire à celle tirée pour les vertébrés terrestres11., Cela laisse la relation entre l’extinction de masse marine de la fin du Permien et l’effet sur la terre à l’époque énigmatique pour l’instant, et toujours dans l’air pour une enquête plus approfondie.
