Squelette du premier dinosaure Coelophysis bauri du Trias supérieur. La restructuration prolongée des écosystèmes terrestres du Jurassique inférieur a coïncidé avec la diversification des dinosaures. Crédit : Avec l’aimable autorisation du Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles
Une équipe de recherche de USC Dornsife a fait des découvertes importantes concernant les changements drastiques provoqués par une augmentation des gaz à effet de serre et une escalade des températures, qui ont abouti à un événement d’extinction massive, ouvrant la voie à l’émergence de jurassique des dinosaures.
De nouvelles informations surprenantes sur l’impact catastrophique de l’un des événements les plus dévastateurs de l’histoire de la Terre ont été révélées par une équipe dirigée par des chercheurs de l’USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. Leurs découvertes approfondissent non seulement notre compréhension de la finTrias extinction massive, mais fournissent également des enseignements cruciaux pour relever les défis environnementaux d’aujourd’hui.
Il y a environ 200 millions d’années, la Terre a connu sa quatrième extinction massive majeure. Déclenché par une augmentation spectaculaire des gaz à effet de serre due à l’activité volcanique, l’événement a conduit à un réchauffement climatique rapide et à un changement significatif dans la biosphère de la planète, mettant fin à la période du Trias et lançant le Jurassique. De nombreux scientifiques pensent désormais que la Terre est au milieu d’une autre extinction massive, provoquée en grande partie par des changements climatiques similaires.
Les scientifiques de l’USC Dornsife ont adopté une approche unique pour analyser l’impact de cet événement d’extinction sur les écosystèmes océaniques et terrestres, en utilisant une nouvelle méthode de « cadre écospatial » qui catégorise les animaux au-delà de leur simple espèces. Il prend en compte les rôles et comportements écologiques – des prédateurs volants ou nageurs aux herbivores brouteurs et des fonds marins. invertébrés aux animaux terrestres vivant dans le sol.
Reconstruction d’un écosystème du Trias supérieur de Ghost Ranch, Nouveau-Mexique. Les spécimens publiés et les espèces préservées au Ghost Ranch ont été incorporés à l’ensemble de données écologiques mondiales de l’équipe de recherche. Crédit : Viktor O. Leshyk/Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles
« Nous voulions comprendre non seulement qui a survécu et qui n’a pas survécu, mais aussi comment les rôles joués par les différentes espèces dans l’écosystème ont changé », a déclaré David Bottjer, professeur de sciences de la Terre, de sciences biologiques et d’études environnementales à l’USC Dornsife et chercheur principal. auteur. «Cette approche nous aide à avoir une vision écologique plus large et interconnectée.»
L’étude – une collaboration entre les étudiants et les professeurs de l’USC Dornsife et le Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles – a été récemment publiée dans la revue Actes de la Royal Society B.
La vie marine a souffert, mais pas autant que les animaux terrestres
La recherche a révélé une nette différence dans l’impact sur les écosystèmes marins et terrestres. Même si les deux domaines ont beaucoup souffert, les résultats suggèrent que les écosystèmes terrestres ont été plus durement touchés et ont connu une instabilité plus prolongée.
Dans les océans, près de 71 % des catégories d’espèces, appelées genres, ont disparu. Étonnamment, malgré cette perte massive, la structure globale des écosystèmes marins a fait preuve de résilience. Les prédateurs comme les requins, les mollusques appelés ammonites et les filtreurs comme les éponges et les brachiopodes, bien que gravement touchés, ont finalement rebondi.
Représentation graphique du concept et des résultats de l’étude. Crédit : C. Henrik Woolley/Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles
Sur terre, le scénario s’avère bien plus sombre. Un nombre stupéfiant de 96 % des genres terrestres ont disparu, remodelant considérablement le paysage de la vie sur Terre. Les grands herbivores comme les premiers dinosaures et divers petits prédateurs ont beaucoup souffert, avec des changements importants dans leurs populations et leurs rôles au sein de l’écosystème.
« Ce contraste entre la terre et la mer nous renseigne sur les différentes manières dont les écosystèmes réagissent aux événements catastrophiques », a déclaré la co-auteure principale Alison Cribb, qui a obtenu son doctorat. en sciences géologiques à l’USC Dornsife cette année et est maintenant à l’Université de Southampton au Royaume-Uni. «Cela soulève également des questions importantes sur l’interaction entre la biodiversité et la résilience écologique.»
Indices du changement climatique issus d’une catastrophe ancienne
Les conclusions de l’étude suscitent bien plus qu’un simple intérêt historique : elles ont des implications significatives sur nos défis environnementaux actuels. « Comprendre les extinctions massives passées nous aide à prédire et éventuellement à atténuer les impacts des crises environnementales actuelles et futures », a déclaré la co-auteure principale Kiersten Formoso, qui termine ses études doctorales en paléobiologie des vertébrés à l’USC Dornsife et occupera bientôt un poste à l’USC Dornsife. Université Rutgers.
Les parallèles entre le réchauffement climatique rapide de la fin du Trias et le changement climatique actuel sont particulièrement frappants. « Nous observons aujourd’hui des tendances similaires : changement climatique rapide, perte de biodiversité. Apprendre comment les écosystèmes ont réagi dans le passé peut éclairer nos efforts de conservation aujourd’hui », a déclaré Bottjer.
La recherche offre également une rare fenêtre sur le monde tel qu’il existait il y a plus de 200 millions d’années, a-t-il ajouté. « C’est comme une machine à voyager dans le temps, nous donnant un aperçu de la vie à une époque de profonds changements. »
Le cadre écospatial de l’étude, axé sur les rôles fonctionnels, offre une nouvelle perspective sur la vie ancienne, selon Frank Corsetti, professeur de sciences de la Terre et directeur du département des sciences de la Terre de l’USC Dornsife. « Il ne s’agit pas seulement d’identifier des fossiles », a-t-il déclaré. « Il s’agit de reconstituer le puzzle des écosystèmes anciens et de leur fonctionnement. »
Les projets futurs s’appuieront sur les leçons du passé
Alors qu’ils envisagent de poursuivre leurs recherches, les scientifiques visent à explorer comment différentes espèces et écosystèmes se sont rétablis après l’extinction, et comment ces événements anciens peuvent parallèlement à la perte actuelle de biodiversité due au changement climatique.
Des études futures sont également prévues pour examiner les changements dans la dynamique de l’écoespace au cours d’autres périodes de profonds changements environnementaux dans le temps.
« Nous n’avons fait qu’effleurer la surface », a déclaré Cribb. « Il y a tellement plus à apprendre sur la façon dont la vie sur Terre réagit aux changements extrêmes, et ce nouveau cadre écospatial offre un grand potentiel pour nous aider à y parvenir. »
La pandémie déclenche un projet collaboratif unique
L’étude a été conçue et une grande partie du travail réalisé au cours de la COVID 19 pandémie, alors que des restrictions sur de nombreux autres types de recherche étaient en place, a déclaré Bottjer. « Cela a produit des conditions uniques qui ont favorisé et conduit au développement et à l’achèvement de cette recherche impliquant des individus possédant une expertise dans une grande variété de domaines paléobiologiques, des microbes aux invertébrés en passant par vertébrésdans les environnements marins et terrestres, avec tout le monde travaillant ensemble vers un seul objectif », a-t-il déclaré.
Bottjer a déclaré que Cribb et Formoso avaient initialement conçu la collaboration sous sa supervision et celle de Corsetti et avec les contributions essentielles des autres co-auteurs de l’étude.
Les chercheurs participant à l’étude comprennent Cribb, Formoso, Bottjer, Corsetti, James Beech, Shannon Brophy, Victoria Cassady, Amanda Godbold, Philip-peter Maxeiner et Ekaterina Larina (maintenant à l’Université du Texas à Austin) du Département des sciences de la Terre de l’USC Dornsife. ainsi que C. Henrik « Hank » Woolley, Paul Byrne, Yun-Hsin Wu des sciences de la Terre à l’USC Dornsife et au Musée d’histoire naturelle du comté de Los Angeles.
