Les palourdes règnent sur nos plages. Vous les creusez. Vous les faites cuire à la vapeur. Vous les mangez au gallon. Des brachiopodes ? Pas tellement. On les trouve rarement. Lorsque vous le faites, vous ne les reconnaissez probablement pas comme des palourdes au premier coup d’œil, mais du point de vue de l’évolution, elles sont totalement différentes. Ils ont survécu de justesse à la Grande Mort. La quasi-effacement du brachiopode de l’histoire est l’histoire d’une faiblesse métabolique rencontrant un monde hostile.
Une nouvelle étude de Stanford met en lumière cette tragédie ancienne. Il ne s’agit pas seulement de savoir quels animaux se trouvaient où. Il s’agit de ce que leur corps peut physiquement supporter.
L’avantage physiologique dans les événements d’extinction
Nous savons ce qui a tué 96 % de la vie océanique il y a 252 millions de dollars. Les volcans des Pièges sibériens déchaînaient la chaleur. Ils ont libéré du dioxyde de carbone. Ils ont extrait l’oxygène des mers. Mais pourquoi certains groupes ont-ils disparu alors que d’autres ont prospéré ? Pourquoi les animaux de fond lents ont-ils été écrasés alors que les nageurs et les fouisseurs agiles se sont adaptés ?
La réponse réside dans la manière dont les organismes ont traité l’oxygène lorsque leur monde a pris feu.
Les chercheurs dirigés par Jose Andres Marquez et Erik Anders Sperling ont regardé au-delà des archives fossiles. Les fossiles nous disent ce qui a vécu. Ils n’expliquent pas toujours pourquoi certains métabolismes ont échoué lorsque la chaleur a augmenté. L’équipe a étudié les descendants vivants des géants du Paléozoïque (les perdants) et des survivants modernes.
Métabolisme et température
Les brachiopodes sont efficaces. Dans des eaux fraîches et stables, leur mode de vie à faible consommation d’énergie fonctionne. Ils filtrent les particules. Ils restent assis. Ils économisent des calories.
Mais l’efficacité est un piège lorsque la température monte en flèche.
“Les brachiopodes et autres organismes à faible métabolisme avaient des marges très étroites pour tolérer des températures élevées.”
Lorsque l’eau se réchauffe, les réactions chimiques à l’intérieur d’un organisme s’accélèrent. La demande en oxygène explose. Dans le même temps, l’eau chaude contient moins d’oxygène que l’eau froide. C’est un cruel paradoxe. Les animaux ayant besoin de plus de gaz en trouvent moins.
Les métabolismes lents comme celui des brachiopodes ne pouvaient pas augmenter leur apport en oxygène assez rapidement. Ils étouffaient non seulement à cause du manque d’oxygène dans l’eau, mais aussi à cause d’une incapacité interne à traiter le peu qui restait.
Comment les survivants actifs ont géré la chaleur
Les survivants modernes comme les palourdes, les escargots et les étoiles de mer sont différents. Ils sont en désordre. Ils dépensent de l’énergie. Ils bougent.
Mais ce moteur à haute énergie leur confère un super pouvoir : la plasticité. Lorsque les températures augmentaient pendant l’extinction, ces animaux pourraient augmenter leur taux respiratoire. Ils disposaient de la machinerie musculaire et respiratoire nécessaire pour absorber plus d’oxygène et l’utiliser. Ils avaient « l’équipement », comme le dit Sperling, pour gérer le stress.
C’est comment différentes tolérances physiologiques ont déterminé les taux d’extinction.
Les chercheurs ont placé les animaux des deux groupes dans des chambres contrôlées. Ils ont observé leur consommation d’oxygène tout en simulant le réchauffement des eaux.
- Les Brachiopodes ont mieux survécu dans des conditions fraîches et à faible oxygène.
- Ils sont morts en premier lorsque de la chaleur a été ajoutée.
- Les bivalves et mollusques actifs supportaient beaucoup mieux la chaleur car leurs systèmes pouvaient réguler positivement l’apport d’oxygène.
L’essor des mollusques et des mers modernes
Ce filtre biologique a remodelé l’océan.
Avant 252 millions d’années, les brachiopodes étaient dominants. Ils recouvraient le fond marin. Maintenant? Il reste moins de 400 espèces. En revanche, les bivalves (palourdes, huîtres, moules) et les gastéropodes (escargots) ont explosé. On compte aujourd’hui entre 10 000 et 15 000 espèces de bivalves.
Pourquoi les bivalves ont-ils dominé les océans post-extinction ?
Parce qu’ils pouvaient respirer plus chaud. Parce que leurs muscles pourraient les inciter à creuser, à ramper et à se cacher de la chimie changeante. Les océans dans lesquels nous nageons aujourd’hui sont peuplés de gens coriaces, rapides et affamés. Le calme des brachiopodes n’était pas à la hauteur du nouveau monde chaotique.
L’avertissement dans les coquillages anciens
L’acidification des océans a probablement aggravé la situation des constructeurs de coquillages. Mais le principal mécanisme de destruction était l’hypoxie provoquée par la chaleur. L’océan ne pouvait pas retenir l’oxygène tout en en exigeant davantage.
La comparaison avec aujourd’hui est frappante.
Durant la Grande Mort, les températures mondiales ont bondi de 8 à 12 degrés Celsius sur des milliers d’années. Aujourd’hui, nous prévoyons une hausse de 1,5 à 4 degrés d’ici 2100. C’est plus rapide. C’est compressé.
“La mauvaise nouvelle est que nous sommes sur la bonne voie pour atteindre des niveaux de réchauffement comparables au Permien dans les pires scénarios”, prévient Sperling.
Les animaux au métabolisme rigide et lent sont toujours parmi nous aujourd’hui. Pensez aux récifs coralliens. Ils blanchissent lorsque l’eau se réchauffe légèrement. Ils ont perdu leur tampon. Nous assistons au retour de la fragilité physiologique des anciens survivants.
Pouvons-nous le réparer ? La recherche indique que nous le pouvons. Nous pouvons changer la trajectoire. Mais nous ne pouvons pas changer les lois de la chimie. L’eau chaude retient moins d’oxygène. La biologie l’exige toujours. Les créatures qui prospéreront seront celles qui pourront combler cet écart. Les palourdes se sont adaptées. Le ferons-nous ?
