Les poussées de chaleur anciennes ont peut-être remodelé l’essor des plantes à fleurs

Les épisodes de réchauffement anciens pourraient aider à expliquer la domination des plantes à fleurs

Deux des périodes les plus chaudes des 140 derniers millions d’années pourraient avoir joué un rôle important dans la transformation de la vie terrestre, selon des recherches présentées par la University of Melbourne. L’étude examine comment de grands changements climatiques ont coïncidé avec des extinctions et une diversification rapide parmi les plantes terrestres, notamment les plantes à fleurs qui dominent aujourd’hui de nombreux écosystèmes terrestres.

Les travaux, publiés dans Nature Plants, se concentrent sur le Crétacé moyen et le début du Cénozoïque, des périodes marquées par une chaleur mondiale exceptionnelle. Des chercheurs australiens et autrichiens estiment que ces intervalles ont été déterminants pour l’évolution des plantes, non seulement pour les plantes à fleurs, mais aussi pour les autres grands groupes de plantes terrestres.

Cette question est importante, car les plantes soutiennent les écosystèmes terrestres. Elles captent l’énergie de la lumière solaire et nourrissent les animaux, les champignons et les bactéries qui dépendent d’elles. Les chercheurs décrivent en particulier les plantes à fleurs comme le groupe de plantes terrestres le plus productif et le plus diversifié, avec environ 400 000 espèces dans le monde.

Le problème des archives fossiles

Les plantes à fleurs ont commencé à remplacer des groupes plus anciens au milieu du Crétacé, il y a environ 100 millions d’années, alors que les dinosaures étaient encore largement répandus. Les scientifiques considèrent depuis longtemps que le climat pourrait avoir favorisé cette transition, mais il a été difficile de démontrer une relation claire.

Un obstacle majeur tient au caractère inégal des archives fossiles. Le nombre de fossiles disponibles varie considérablement selon les périodes et les régions, ce qui signifie que de simples décomptes d’espèces peuvent donner une image déformée de la diversité au fil du temps. Une période riche en fossiles peut sembler plus diverse en partie parce qu’une plus grande quantité de matériel a été préservée ou découverte.

Pour résoudre ce problème, l’équipe a rassemblé des données sur plus de 60 000 occurrences fossiles individuelles, en se concentrant sur le pollen et les spores. Ces restes microscopiques peuvent conserver des traces de communautés végétales sur de longues périodes géologiques. Les chercheurs ont ensuite appliqué des méthodes destinées à réduire les effets des principaux biais des archives fossiles et ont produit de nouvelles estimations de la diversité végétale.

Mondes chauds, extinction et expansion

L’analyse établit un lien entre les périodes chaudes du Crétacé moyen et du début du Cénozoïque et d’importants changements dans la diversité végétale. Les chercheurs affirment que ces climats ont été associés à la fois à des extinctions massives et à des vagues de diversification.

Il ne s’agit pas d’une histoire simple où la chaleur produirait automatiquement davantage d’espèces. Extinction et expansion se sont produites simultanément au cours de longues périodes évolutives, tandis que l’évolution des conditions perturbait les communautés existantes et créait des possibilités pour d’autres. L’étude suggère plutôt que le climat peut être une force puissante de réorganisation des conditions écologiques dans lesquelles les groupes végétaux se disputent les ressources, se propagent et se diversifient.

Pour les plantes à fleurs, cette réorganisation pourrait avoir été particulièrement déterminante. Leur succès actuel est lié à leurs nombreuses relations avec les animaux, les champignons et les bactéries. Différentes espèces peuvent se spécialiser dans la pollinisation, la dispersion des graines, la décomposition et les relations alimentaires, créant les bases écologiques d’un très grand nombre d’espèces.

Pourquoi les plantes à fleurs sont devenues si influentes

L’explication des chercheurs associe le climat à la biologie et à l’écologie pour rendre compte de l’essor des plantes à fleurs. Une fois celles-ci étendues, leurs interactions avec d’autres organismes ont pu favoriser une spécialisation accrue. Ces relations ont à leur tour contribué à les rendre centrales dans la plupart des écosystèmes terrestres.

Elles jouent également un rôle majeur dans le cycle du carbone terrestre en retirant du dioxyde de carbone de l’atmosphère. Comprendre comment leur diversité a évolué dans les climats chauds du passé a donc des implications qui dépassent l’histoire de la végétation. Cela éclaire la relation à long terme entre le climat, la biodiversité et les systèmes qui soutiennent la vie sur terre.

L’étude ne présente pas les périodes chaudes anciennes comme des analogues directs des changements environnementaux actuels. Les intervalles examinés se sont déroulés sur des échelles de temps géologiques et dans des conditions écologiques différentes de celles du monde moderne. Mais les archives fossiles montrent que les changements climatiques peuvent être associés à des transformations profondes et durables de la composition de la vie végétale.

Réviser la chronologie évolutive

En corrigeant l’échantillonnage inégal des données fossiles, la recherche cherche à offrir une vision plus fiable des moments où la diversité a augmenté ou diminué. Cette étape méthodologique est importante, car les interprétations de l’histoire évolutive doivent distinguer les signaux biologiques des aléas de la préservation et de la découverte.

La conclusion générale est que l’essor des plantes à fleurs n’était pas indépendant des conditions planétaires. Les périodes de chaleur extrême semblent avoir constitué une toile de fond à leur expansion, tout en provoquant des pertes et des renouvellements parmi les groupes végétaux. Ces travaux proposent une explication centrée sur le climat pour une transition qui a contribué à façonner les écosystèmes terrestres modernes.

Pour les chercheurs, le prochain défi consiste à préciser comment chaque région, lignée végétale et interaction écologique a réagi à ces anciens changements climatiques. Pour l’instant, l’étude ajoute un vaste ensemble de données fossiles à l’hypothèse selon laquelle les périodes les plus chaudes de la Terre ont contribué à préparer le monde botanique que nous connaissons aujourd’hui.

Cet article s’appuie sur un reportage de Phys.org. Lire l’article original.