De nouvelles recherches de l’Université de Leeds ont révélé que les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère terrestre « fluctuaient énormément » il y a un milliard d’années, ce qui aurait pu accélérer le développement de la première vie animale.
On pense que l’oxygène atmosphérique se développe en trois étapes, à commencer par le grand événement d’oxydation il y a environ deux milliards d’années, lorsque l’oxygène est apparu pour la première fois dans l’atmosphère. Au cours de la troisième étape, il y a environ 400 millions d’années, l’oxygène atmosphérique a atteint les niveaux actuels.
La deuxième étape reste incertaine. Cette étape s’est produite au cours de l’ère néoprotérozoïque, qui a commencé il y a environ un milliard d’années et a duré environ 500 millions d’années. C’est à cette époque que les premières formes de vie animale sont apparues.
Les scientifiques ont tenté d’identifier ce qui a conduit à l’évolution des niveaux d’oxygène au cours de cette période, qui a joué un rôle central dans les débuts de l’évolution. Les niveaux d’oxygène ont-ils soudainement augmenté ou y a-t-il eu une augmentation progressive ?
Les premiers animaux connus sous le nom de biote d’Ediacaran étaient des organismes multicellulaires qui avaient besoin d’oxygène. Ces organismes ont été retrouvés fossilisés dans des roches sédimentaires vieilles de 541 à 635 millions d’années.
Pour enquêter, l’équipe de recherche a utilisé des mesures du carbone, ou des isotopes du carbone, trouvés dans les roches calcaires prélevées dans les mers peu profondes. Sur la base des différents types de carbone trouvés, les chercheurs ont calculé les niveaux de photosynthèse qui existaient il y a des millions d’années pour en déduire les niveaux d’oxygène atmosphérique.
Les experts ont utilisé ces données pour produire un enregistrement des niveaux d’oxygène dans l’atmosphère au cours des 1,5 milliards d’années. Ce détail historique nous indique quelle quantité d’oxygène aurait été diffusée dans l’océan pour soutenir la vie marine primitive.
Le Dr Alex Krause, scientifique principal du projet, a déclaré que les résultats donnent une nouvelle perspective sur la façon dont les niveaux d’oxygène évoluaient sur Terre. « La Terre primitive, pendant les deux premiers milliards d’années de son existence, était anoxique, dépourvue d’oxygène atmosphérique. Ensuite, les niveaux d’oxygène ont commencé à augmenter, ce qui est connu sous le nom de grand événement d’oxydation.
« Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient qu’après le grand événement d’oxydation, soit les niveaux d’oxygène étaient faibles, puis montaient en flèche juste avant de voir les premiers animaux évoluer, soit que les niveaux d’oxygène étaient élevés pendant plusieurs millions d’années avant l’arrivée des animaux, « , a déclaré le Dr Krause.
« Mais notre étude montre que les niveaux d’oxygène étaient beaucoup plus dynamiques. Il y a eu une oscillation entre des niveaux d’oxygène élevés et faibles pendant longtemps avant l’émergence des premières formes de vie animale. Nous assistons à des périodes où l’environnement océanique, où vivaient les premiers animaux, aurait eu une abondance d’oxygène – et puis à des périodes où ce n’est pas le cas.
Ce changement périodique des conditions environnementales aurait produit des pressions évolutives où certaines formes de vie auraient pu disparaître et de nouvelles pourraient émerger, a expliqué le Dr Benjamin Mills, qui a supervisé le projet. Il a noté que les périodes d’oxygénation élargissaient les « espaces habitables » – des parties de l’océan où les niveaux d’oxygène auraient été suffisamment élevés pour soutenir les premières formes de vie animale.
« Lorsque les niveaux d’oxygène diminuent, une forte pression environnementale s’exerce sur certains organismes, ce qui pourrait entraîner des extinctions. Et lorsque les eaux riches en oxygène se dilatent, le nouvel espace permet aux survivants d’accéder à la domination écologique.
Ces espaces habitables ont duré des millions d’années, ce qui a laissé suffisamment de temps aux premiers écosystèmes pour se développer.
L’étude est publiée dans la revue Avancées scientifiques.
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Par Katherine Bucko, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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