Une énigme majeure dans l’histoire de la vie vertébrée – la raison pour laquelle les lignées de poissons apparaissent brusquement dans les archives fossiles longtemps après leurs origines – a été liée à l’extinction massive de l’Ordovicien supérieur (LOME), un événement catastrophique survenu il y a environ 445 à 443 millions d’années. Une nouvelle analyse révèle que cette extinction n’était pas seulement une période de perte, mais une restructuration fondamentale des premiers écosystèmes marins qui a ouvert la voie à l’essor des poissons avec et sans mâchoires.
Le mystère des fossiles disparus
Depuis des décennies, les paléontologues ont noté une curieuse lacune : les lignées de vertébrés semblent apparaître relativement soudainement au milieu du Paléozoïque, malgré leurs origines remontant à la période cambrienne. Les explications habituelles font appel à des archives fossiles incomplètes ou à des « lignées fantômes » (espèces qui ont existé mais n’ont laissé aucune trace). Cependant, les recherches menées par Wahei Hagiwara et Lauren Sallan à l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa suggèrent une cause plus dramatique : LOME a effectivement « réinitialisé » les règles du jeu pour l’évolution des vertébrés.
Comment l’extinction a remodelé la vie marine
L’extinction de l’Ordovicien supérieur était un événement en deux étapes caractérisé par des changements climatiques rapides, des fluctuations chimiques des océans, des glaciations et des changements du niveau de la mer. Ces conditions ont décimé la vie marine, y compris des pertes généralisées parmi les premiers vertébrés à mâchoires (gnathostomes) et les poissons primitifs sans mâchoires comme les conodontes. Cette dévastation a créé une période prolongée de faible biodiversité connue sous le nom de Talimaa’s Gap, qui a duré des millions d’années.
La principale conclusion est que les espèces survivantes n’ont pas simplement rebondi de manière uniforme à travers le monde. Au lieu de cela, ils se sont diversifiés dans des « refuges » isolés – des poches où les conditions leur permettaient de persister. Cette évolution localisée a conduit à des lignées uniques qui finiront par repeupler les océans.
La montée des mâchoires dans l’isolement
Les premières preuves définitives de vertébrés à mâchoires apparaissent dans le sud de la Chine, l’un de ces refuges clés. Ces premiers requins et leurs proches sont restés géographiquement restreints pendant des millions d’années, évoluant de manière isolée avant de se propager à d’autres écosystèmes. Ce schéma reflète la récupération après d’autres extinctions massives, comme celle de la fin du Dévonien, où la biodiversité met des décennies à se rétablir.
L’étude confirme que la période post-extinction n’a pas été marquée par une expansion rapide, mais par une diversification progressive dans des poches isolées. Cela explique pourquoi la vie marine moderne fait remonter ses origines à ces survivants plutôt qu’à des groupes antérieurs, aujourd’hui disparus, comme les conodontes.
« En intégrant localisation, morphologie, écologie et biodiversité, nous pouvons enfin voir comment les premiers écosystèmes vertébrés se sont reconstruits après des perturbations environnementales majeures », explique le professeur Sallan.
Les chercheurs ont compilé une nouvelle base de données complète de fossiles de vertébrés du Paléozoïque pour reconstruire ces anciens écosystèmes, quantifiant l’augmentation spectaculaire de la diversité des gnathostomes après LOME. Les preuves suggèrent que l’extinction n’a pas été seulement un revers pour les premiers poissons : elle a été un catalyseur des innovations évolutives qui allaient les définir.
En conclusion, l’extinction massive de l’Ordovicien supérieur n’a pas simplement anéanti la vie ; il a remodelé sa trajectoire, créant les conditions propices à l’émergence de vertébrés à mâchoires et influençant finalement le cours de l’évolution des poissons. Cette recherche fournit un nouveau cadre pour comprendre comment les événements évolutifs majeurs peuvent être motivés non seulement par la survie, mais aussi par les pressions uniques de la restructuration écologique.
