Le Syndyoceras a existé pendant 4,2 millions d'années au cours de l'ère cénozoïque sur le continent nord-américain. Ce squelette est exposé au Musée d'État de l'Université du Nebraska–Morill Hall à Lincoln, Nebraska. Crédit : Craig Chandler, Communication et marketing universitaires, Université du Nebraska–Lincoln
Des chercheurs de l'Université du Nebraska-Lincoln ont étudié les fossiles de l'Amérique du Nord sur une période de 66 millions d'années, révélant des informations sur la diversité des mammifères et les changements écologiques qui pourraient éclairer les stratégies de conservation actuelles.
Pour comprendre le présent, il peut être éclairant de se pencher sur l’histoire. Des recherches récentes menées par l’Université du Nebraska-Lincoln ont étudié les fossiles couvrant 66 millions d’années, en examinant les changements dans les écosystèmes de mammifères et espèces diversité à travers l’Amérique du Nord.
L'étude, dirigée par Alex Shupinski, qui a obtenu son doctorat en mai, et co-écrite par Kate Lyons, professeure associée à l'École des sciences biologiques, offre une vue à grande échelle de la manière dont la diversité des espèces a changé au cours des 65 premiers millions d'années de l'ère cénozoïque – jusqu'à l'arrivée des humains – et de la manière dont le climat et d'autres facteurs environnementaux, y compris l'évolution des paysages, ont affecté la vie animale sur le continent.
Les résultats publiés dans Actes de la Royal Society B Ils donnent également un aperçu de la manière dont les mammifères ont rebondi après la dernière extinction massive : l’éradication des dinosaures non aviaires.
Changements écologiques au fil du temps
« Il y a 66 millions d’années, nous sommes passés d’un environnement entièrement subtropical en Amérique du Nord à des prairies, puis à une savane gelée, pour finalement atteindre l’ère glaciaire », a déclaré Shupinski. « Cela montre comment les espèces ont changé au fil du temps, à travers de nombreux changements écologiques, environnementaux et climatiques, et cela nous permet de comparer ces événements et à différentes échelles spatiales. »
Les chercheurs ont découpé les archives fossiles de l’ère cénozoïque en tranches de plusieurs millions d’années et ont utilisé trois indices de diversité fonctionnelle – qui quantifient les changements dans les structures communautaires à l’aide de traits de mammifères – pour examiner les communautés de mammifères à l’échelle locale et continentale.
Pendant la majeure partie de l’ère cénozoïque, les mesures locales et continentales de la diversité fonctionnelle différaient, mais étonnamment, au cours des 10 premiers millions d’années de l’ère, immédiatement après l’extinction des dinosaures non aviaires, toutes les mesures de la diversité fonctionnelle, à la fois localement et à travers le continent, ont augmenté.
« C’était fascinant de voir que pendant la majeure partie du Cénozoïque, la diversité fonctionnelle était dissociée à travers les échelles temporelles et spatiales, sauf cette fois-ci », a déclaré Shupinski. « Pendant 10 millions d’années, toutes les mesures ont changé de la même manière. Puis, il y a environ 56 millions d’années, nous avons assisté à cette immigration massive de mammifères en Amérique du Nord en provenance d’autres continents, et à ce moment-là, nous avons constaté une divergence de la diversité fonctionnelle.
« Les communautés évoluent à des moments différents, à des rythmes différents et dans des directions différentes », a-t-elle déclaré. « Nous pouvons constater que la diversité des rôles s’accroît au niveau local, mais qu’elle diminue à l’échelle continentale. »
Influence de l'environnement et implications futures
Lyons a déclaré que certains des changements parmi les espèces de mammifères peuvent s'expliquer par des changements environnementaux, notamment des périodes de refroidissement et de réchauffement ou lorsque des zones fortement boisées ont été usurpées par des prairies, mais que les changements environnementaux à grande échelle n'ont pas atteint le niveau de perturbation causé par l'extinction massive des dinosaures.
« C’est pourquoi cela pourrait potentiellement être un moyen de repérer les zones du globe ou les communautés qui subissent un stress particulier », a déclaré Lyons. « Nous sommes peut-être en train d’entrer dans une sixième extinction massive et, si tel est le cas, nous pourrions nous attendre à voir les communautés qui sont à l’avant-garde de cette extinction réagir de manière similaire, en nous basant sur les modèles que nous observons après l’extinction des dinosaures non aviaires. »
Dans le domaine de la paléobiologie de la conservation, le suivi des changements passés dans les écosystèmes sur de longues périodes de temps aide les scientifiques et le public à mieux comprendre les crises de biodiversité qui se produisent aujourd'hui, et cette étude actuelle offre une analyse approfondie de l'âge des mammifères et donne des indications sur ce qui pourrait arriver ensuite.
« Si nous observons les crises modernes et que nous observons une réponse similaire dans la diversité fonctionnelle des structures communautaires modernes, cela peut être un outil de conservation car nous pouvons mettre en évidence certaines de ces communautés qui subissent le plus de perturbations et qui sont les plus exposées au risque de changement et de perturbation de leurs services et fonctions écologiques », a déclaré Shupinski.
L’étude a été financée par la National Science Foundation des États-Unis.
Les autres auteurs de l'étude sont Peter Wagner, professeur de sciences de la Terre et de l'atmosphère au Nebraska, et Felisa Smith de l'Université du Nouveau-Mexique, à Albuquerque.
