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Lystrosaurus était la plus grande créature terrestre au début du Trias, pourquoi avaient-ils besoin de terriers ?

Lystrosaurus était la plus grande créature terrestre au début du Trias, pourquoi avaient-ils besoin de terriers ?



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Lystrosaurus était la plus grande créature terrestre au début du Trias, pourquoi avaient-ils besoin de terriers ? De quoi se cachaient-ils ?

(moins sérieusement, pourquoi étaient-ils si laids ?)


Faits sur la période triasique : climat, animaux et plantes

La période triasique était la première période de l'ère mésozoïque et s'est produite il y a entre 251 millions et 199 millions d'années. Il a suivi la grande extinction de masse à la fin de la période permienne et était une époque où la vie en dehors des océans a commencé à se diversifier.

Au début du Trias, la plupart des continents étaient concentrés dans le supercontinent géant en forme de C connu sous le nom de Pangée. Le climat était généralement très sec sur une grande partie de la Pangée avec des étés très chauds et des hivers froids à l'intérieur du continent. Un climat de mousson très saisonnier prévalait plus près des régions côtières. Bien que le climat soit plus modéré plus loin de l'équateur, il était généralement plus chaud qu'aujourd'hui sans calotte glaciaire polaire. Vers la fin du Trias, le fond marin s'étendant dans la mer de Téthys a conduit à un rift entre les parties nord et sud de la Pangée, qui a commencé la séparation de la Pangée en deux continents, Laurasia et Gondwana, qui serait achevée au Jurassique.


Une étrange créature à défenses qui vivait il y a 250 millions d'années a hiberné tout l'hiver

Une ancienne créature à défenses qui vivait en Antarctique il y a 250 millions d'années a été le premier animal connu à survivre en hibernant, selon une nouvelle étude.

Appelé Lystrosaurus, il ressemblait à un croisement entre un cochon géant et un lézard et dormait pendant des jours, des semaines voire des mois pour traverser les longues et sombres nuits.

Il s'agit du premier exemple connu d'hibernation jamais trouvé par les paléontologues chez un animal et remonte à la Pangée, selon une équipe de l'Université Harvard.

L'hibernation est une caractéristique familière aujourd'hui. De nombreux animaux vivant à proximité ou dans les régions polaires le font pour traverser les mois d'hiver sombres lorsque la nourriture est rare.

La nouvelle découverte, consistant à prélever une fine tranche de défense de Lystrosaurus et à regarder des «anneaux de stress» prouve que l'hibernation existe depuis avant les dinosaures.

Appelé Lystrosaurus, il ressemblait à un croisement entre un cochon géant et un lézard et dormait pendant des jours, des semaines voire des mois pour traverser les longues et sombres nuits.

Megan Whitney, alors étudiante au doctorat à l'Université de Washington, a fouillé des fossiles en Antarctique en 2017. Whitney est maintenant paléontologue à l'Université Harvard.

Les paléontologues recherchaient des fossiles en Antarctique en 2017. Lystrosaurus était un parent précoce des mammifères et il a prospéré dans ce qui est maintenant la Russie, la Chine, l'Inde, l'Afrique et l'Antarctique - qui à l'époque peuvent avoir été boisés

L'auteur principal, le Dr Megan Whitney, a déclaré que les marques de stress dans les défenses sont similaires aux marques sur les dents associées à l'hibernation chez certains animaux modernes.

Lystrosaurus était un parent précoce des mammifères et il a prospéré dans ce qui est maintenant la Russie, la Chine, l'Inde, l'Afrique et l'Antarctique - qui à l'époque étaient peut-être boisés.

L'HIBERNATION : UN RALENTISSEMENT DU MÉTABOLISME

Certains animaux peuvent entrer dans un état d'activité minimale et de dépression métabolique pendant des périodes de temps.

C'est ce qu'on appelle l'hibernation et elle se caractérise par une température corporelle basse, une respiration et une fréquence cardiaque lentes et un faible taux métabolique.

Il se produit le plus souvent pendant les mois d'hiver, permettant aux créatures d'éviter les pénuries alimentaires et les températures glaciales.

Un large éventail de créatures, des papillons aux ours, l'utilisent pour survivre au froid sans avoir à chercher de la nourriture ou à migrer vers un endroit plus chaud.

De nouvelles recherches ont daté le premier exemple d'une créature en hibernation de 250 millions d'années au Lystrosaurus ressemblant à un cochon/lézard.

Le fourrager à quatre pattes robuste et trapu pouvait atteindre huit pieds de long et n'avait pas de dents internes - juste une paire de défenses dépassant de sa mâchoire supérieure.

Celles-ci lui ont permis de creuser à la recherche de racines, de tubercules et d'autres végétaux, selon les chercheurs écrivant dans la revue Communications Biology.

Comme celles des éléphants, les défenses ont poussé continuellement tout au long de leur vie.

Les restes fossilisés peuvent contenir des informations sur le métabolisme, la croissance et le stress ou la pression sur le corps, selon l'équipe de Harvard.

Ils ont comparé des coupes transversales de défenses de six spécimens en Antarctique et quatre d'Afrique du Sud et ils ont tous montré des schémas de croissance similaires.

Mais ils étaient épais et rapprochés dans les fossiles de l'Antarctique - une caractéristique absente des autres prises en Afrique du Sud.

Cela indiquait qu'il y avait moins de tissu osseux dur et dense trouvé dans les défenses et les dents, probablement en raison du stress prolongé dû aux jours plus longs et aux nuits plus froides.

Lystrosaurus peut avoir subi une hibernation complète - une réduction de plusieurs semaines du métabolisme, de la température corporelle et de l'activité, a déclaré l'équipe.

"Le Lystrosaurus en Antarctique avait probablement besoin d'une forme d'adaptation semblable à l'hibernation pour faire face à la vie près du pôle Sud", a déclaré Whitney.

La Terre était beaucoup plus chaude pendant le Trias qu'aujourd'hui et certaines parties de l'Antarctique étaient peut-être boisées, mais il y avait encore des variations annuelles de la quantité de lumière du jour.

Le Dr Whitney a déclaré que de nombreux autres vertébrés anciens des hautes latitudes peuvent également avoir utilisé la torpeur - y compris l'hibernation complète - pour faire face aux contraintes de l'hiver.

Mais les célèbres animaux disparus, y compris les dinosaures qui ont évolué et se sont propagés après la mort de Lystrosaurus, n'ont pas de dents qui poussent continuellement.

Le co-auteur, le professeur Christian Sidor, de l'Université de Washington, Seattle, a déclaré qu'il s'agissait d'une exigence importante pour trouver des signes d'hibernation chez les créatures mortes.

LYSTROSAURUS : CRÉATURES HERBIVORES SIMILAIRES AUX LÉZARDS ET AU PORC

Lystrosaurus est un type de dicynodonte, un groupe majeur de vertébrés principalement herbivores au cours de l'ère triasique.

Ils se caractérisent par leur bec de tortue et leurs défenses toujours croissantes.

Ils sont lointainement apparentés aux mammifères modernes - datant de 250 millions d'années et varient en taille d'un corgi à légèrement plus petit qu'une vache.

Des fossiles de Lystrosaurus sont connus de Chine, de Russie, d'Inde, d'Afrique du Sud et de l'Antarctique, qui faisaient autrefois partie de la Pangée.

Les dernières recherches sur les anneaux dans leurs défenses montrent qu'ils étaient les premières espèces hibernantes connues.

« Pour voir les signes spécifiques de stress et de tension provoqués par l'hibernation, vous devez examiner quelque chose qui peut se fossiliser et grandit continuellement pendant la vie de l'animal. Beaucoup d'animaux n'ont pas cela, mais heureusement, Lystrosaurus l'a fait », a déclaré Sidor.


L'environnement triasique

Au début de la période triasique, les continents actuels du monde ont été regroupés en un grand supercontinent en forme de C nommé Pangée. Couvrant environ un quart de la surface de la Terre, la Pangée s'étendait de 85 ° N à 90 ° S dans une ceinture étroite d'environ 60 ° de longitude. Il se composait d'un groupe de continents du nord appelés collectivement Laurasia et d'un groupe de continents du sud collectivement appelés Gondwana. Le reste du globe était couvert par la Panthalassa, un immense océan mondial qui s'étendait d'un pôle à l'autre et s'étendait sur environ deux fois la largeur de l'océan Pacifique actuel à l'équateur. Dispersés à travers Panthalassa à moins de 30° de l'équateur triasique se trouvaient des îles, des monts sous-marins et des archipels volcaniques, certains associés à des dépôts de carbonates récifaux que l'on trouve maintenant dans l'ouest de l'Amérique du Nord et dans d'autres endroits.

Se projetant vers l'ouest entre Gondwana et Laurasia le long d'un axe est-ouest coïncidant approximativement avec la mer Méditerranée actuelle se trouvait une profonde baie de Panthalassa connue sous le nom de mer de Téthys. Cette ancienne voie maritime devait plus tard s'étendre plus à l'ouest jusqu'à Gibraltar, alors que la rupture entre la Laurasie et le Gondwana commençait à la fin du Trias. Finalement, entre le Jurassique moyen et supérieur, il se relierait au côté oriental de Panthalassa, séparant efficacement les deux moitiés du supercontinent Pangée. Les paléogéographes reconstruisent ces configurations continentales en utilisant des preuves provenant de nombreuses sources, dont les plus importantes sont les données paléomagnétiques et les correspondances entre la forme des marges continentales, les types de roches, les événements orogéniques (construction de montagnes) et la distribution des plantes fossilisées et des vertébrés terrestres qui ont vécu avant l'éclatement de la Pangée. De plus, les courbes apparentes d'errance polaire (tracés du mouvement apparent des pôles magnétiques de la Terre par rapport aux continents à travers le temps) pour l'Afrique et l'Amérique du Nord modernes convergent entre les périodes carbonifère et triasique, puis commencent à diverger à la fin de Trias, qui indique l'heure exacte à laquelle les deux continents ont commencé à se séparer et la mer Téthys a commencé à s'ouvrir.

D'épaisses séquences de sédiments clastiques se sont accumulées dans des creux marginaux bordant la région actuelle du circum-Pacifique ainsi que les marges nord et sud de la Téthys, tandis que les mers du plateau continental occupaient des parties des régions de Téthys, du circum-Pacifique et du circum-Arctique, mais étaient par ailleurs limité dans la distribution. Une grande partie de la région circum-Pacifique et la partie nord-est de Téthys étaient bordées par des marges de plaques actives (c'est-à-dire convergentes), mais les marges nord-ouest et sud de Téthys étaient passives (c'est-à-dire divergentes) pendant le Trias. À la fin du Trias, une activité tectonique accrue a contribué à l'élévation du niveau de la mer et à une augmentation de l'étendue des mers peu profondes du plateau continental.

Le long de la marge ouest de l'Amérique du Nord moderne, une zone de subduction majeure était présente où la plaque océanique se déplaçant vers l'est de la Panthalassa orientale a glissé sous la plaque continentale de la Pangée. La plaque Panthalassa portait des fragments d'arcs insulaires et de microcontinents qui, en raison de leur moindre densité, ne pouvaient pas être subduits avec la plaque océanique. Lorsque ces fragments ont atteint la zone de subduction, ils ont été suturés sur la ceinture de la Cordillère de l'Amérique du Nord, formant ce que les géologues appellent des terranes allochtones (fragments de croûte déplacés de leur site d'origine). Ce processus de « tectonique d'accrétion » (ou obduction) a créé plus de 50 terranes d'âges divers dans la région de la Cordillère, y compris les terranes de Sonomia et de Golconda du nord-ouest des États-Unis, qui ont tous deux été accrétés au Trias inférieur. L'ancien microcontinent de Sonomia occupe ce qui est maintenant le sud-est de l'Oregon et le nord de la Californie et du Nevada.


Lystrosaurus

Lystrosaurus ( / ˌ l ɪ s t r oʊ ˈ s r ə s / 'lézard pelle' grec propre est λίστρον lístron « outil pour niveler ou lisser, pelle, bêche, houe ») était un genre herbivore de thérapsides dicynodontes de la fin du Permien et du Trias inférieur (il y a environ 250 millions d'années). Il vivait dans ce qui est aujourd'hui l'Antarctique, l'Inde, la Chine, la Mongolie, la Russie européenne et l'Afrique du Sud. Quatre à six espèces sont actuellement reconnues, bien que des années 1930 aux années 1970, le nombre d'espèces était considéré comme beaucoup plus élevé. Leur taille allait de celle d'un petit chien à 2,5 mètres de long. [1]

En tant que dicynodonte, Lystrosaurus n'avait que deux dents (une paire de canines ressemblant à des défenses), et on pense qu'il avait un bec corné qui était utilisé pour mordre des morceaux de végétation. Lystrosaurus était un animal herbivore fortement bâti, approximativement de la taille d'un cochon. La structure de ses épaules et de ses articulations de la hanche suggère que Lystrosaurus se déplaçait avec une démarche semi tentaculaire. Les membres antérieurs étaient encore plus robustes que les membres postérieurs, et l'on pense que l'animal était un puissant creuseur qui nichait dans des terriers.

Lystrosaurus survécu à l'extinction du Permien-Trias, il y a 252 millions d'années. Au Trias inférieur, ils étaient de loin les vertébrés terrestres les plus communs, représentant jusqu'à 95 % du total des individus dans certains gisements de fossiles. [2] Les chercheurs ont proposé diverses hypothèses pour expliquer pourquoi Lystrosaurus survécu à l'extinction et prospéra au début du Trias.

La description

Lystrosaurus était un thérapside dicynodonte, mesurant entre 0,6 et 2,5 m (2 à 8 pi) de long avec une moyenne d'environ 0,9 m (3 pi) selon l'espèce. [3]

Contrairement aux autres thérapsides, les dicynodontes avaient un museau très court et pas de dents, à l'exception des canines supérieures en forme de défense. On pense généralement que les dicynodontes avaient des becs cornés comme ceux des tortues, pour cisailler des morceaux de végétation, qui étaient ensuite broyés sur un palais secondaire corné lorsque la bouche était fermée. L'articulation de la mâchoire était faible et se déplaçait d'avant en arrière avec une action de cisaillement, au lieu des mouvements latéraux ou de haut en bas les plus courants. On pense que les muscles de la mâchoire étaient attachés inhabituellement loin en avant sur le crâne et prenaient beaucoup de place sur le dessus et l'arrière du crâne. En conséquence, les yeux étaient placés haut et bien en avant sur le crâne, et le visage était court. [4]

Les caractéristiques du squelette indiquent que Lystrosaurus se déplaçait avec une démarche semi tentaculaire. Le coin inférieur arrière de l'omoplate (omoplate) était fortement ossifié (construit en os solide), ce qui suggère que le mouvement de l'omoplate a contribué à la longueur de foulée des membres antérieurs et a réduit la flexion latérale du corps. [5] Les cinq vertèbres sacrées étaient massives mais non fusionnées les unes aux autres et au bassin, rendant le dos plus rigide et réduisant la flexion latérale pendant que l'animal marchait. On pense que les thérapsides avec moins de cinq vertèbres sacrées avaient des membres tentaculaires, comme ceux des lézards modernes. [5] Chez les dinosaures et les mammifères, qui ont des membres dressés, les vertèbres sacrées sont fusionnées les unes aux autres et au bassin. [6] On pense qu'un contrefort au-dessus de chaque acétabulum (coquille de hanche) a empêché la luxation du fémur (os de la cuisse) tout en Lystrosaurus marchait d'une démarche à demi tentaculaire. [5] Les membres antérieurs de Lystrosaurus étaient massives, [5] et Lystrosaurus est considéré comme un puissant fouisseur.

Répartition et espèces

Lystrosaurus des fossiles ont été trouvés dans de nombreux lits osseux terrestres du Permien supérieur et du Trias inférieur, le plus abondamment en Afrique, et dans une moindre mesure dans certaines parties de ce qui est maintenant l'Inde, la Chine, la Mongolie, la Russie européenne et l'Antarctique (qui n'était pas au-dessus du pôle Sud à l'époque). [5]

Espèce trouvée en Afrique

Plus Lystrosaurus des fossiles ont été trouvés dans les formations Balfour et Katberg du bassin du Karoo en Afrique du Sud ces spécimens offrent les meilleures perspectives d'identification des espèces car ils sont les plus nombreux et ont été étudiés depuis le plus longtemps. Comme si souvent avec les fossiles, il y a un débat dans la communauté paléontologique quant au nombre exact d'espèces trouvées dans le bassin du Karoo. [7] Des études des années 1930 aux années 1970 ont suggéré un grand nombre (23 dans un cas). [7] Cependant, dans les années 1980 et 1990, seules six espèces étaient reconnues dans le Karoo : L. curvatus, L. platyceps, L. ovicep, L. maccaigi, L. murrayi, et L. declivis. Une étude en 2011 a réduit ce nombre à quatre, traitant les fossiles précédemment étiquetés comme L. platyceps et L. ovicep en tant que membres de L. curvatus. [8]

L. maccaigi est l'espèce la plus grande et apparemment la plus spécialisée, tandis que L. curvatus était la moins spécialisée. UNE Lystrosaurus-comme un fossile, Kwazulusaurus shakai, a également été trouvé en Afrique du Sud. Bien qu'elles ne soient pas attribuées au même genre, K. shakai est très similaire à L. curvatus. Certains paléontologues ont donc proposé que K. shakai était peut-être un ancêtre ou étroitement lié aux ancêtres de L. curvatus, tandis que L. maccaigi est issu d'une autre lignée. [7] L. maccaigi se trouve uniquement dans les sédiments de la période permienne et n'a apparemment pas survécu à l'événement d'extinction du Permien-Trias. Ses caractéristiques spécialisées et son apparition soudaine dans les archives fossiles sans ancêtre évident peuvent indiquer qu'il a immigré dans le Karoo à partir d'une zone dans laquelle aucun sédiment du Permien supérieur n'a été trouvé. [7]

L. curvatus se trouve dans une bande relativement étroite de sédiments peu avant et après l'extinction, et peut être utilisé comme marqueur approximatif de la limite entre les périodes du Permien et du Trias. Un crâne identifié comme L. curvatus a été trouvé dans des sédiments du Permien supérieur de Zambie. Pendant de nombreuses années, on a pensé qu'il n'y avait pas de spécimens du Permien de L. curvatus dans le Karoo, ce qui a conduit à suggérer que L. curvatus immigré de Zambie dans le Karoo. Cependant, un réexamen des spécimens du Permien dans le Karoo a identifié certains comme L. curvatus, et il n'est pas nécessaire d'assumer l'immigration. [7]

L. murrayi et L. declivis ne se trouvent que dans les sédiments du Trias. [7]

Autres espèces

Lystrosaurus georgi des fossiles ont été trouvés dans les premiers sédiments du Trias du bassin de Moscou en Russie. Il était probablement étroitement lié à l'Afrique Lystrosaurus curvatus, [5] qui est considérée comme l'une des espèces les moins spécialisées et a été trouvée dans les sédiments du Permien très tardif et du Trias très ancien. [7]

Histoire des fossiles

Le Dr Elias Root Beadle, missionnaire de Philadelphie et collectionneur passionné de fossiles, a découvert le premier Lystrosaurus le crâne. Beadle a écrit à l'éminent paléontologue Othniel Charles Marsh, mais n'a reçu aucune réponse. Le rival de Marsh, Edward Drinker Cope, était très intéressé par la découverte, et a décrit et nommé Lystrosaurus dans le Actes de la Société philosophique américaine en 1870. [9] Son nom est dérivé des mots grecs anciens listron "pelle" et sauros "lézard". [10] Marsh a acheté tardivement le crâne en mai 1871, bien que son intérêt pour un spécimen déjà décrit ne soit pas clair, il a peut-être voulu examiner attentivement la description et l'illustration de Cope. [9]

Tectonique des plaques

La découverte de Lystrosaurus fossiles à Coalsack Bluff dans les montagnes transantarctiques par Edwin H. Colbert et son équipe en 1969-1970 ont aidé à soutenir l'hypothèse de la tectonique des plaques et à renforcer la théorie, puisque Lystrosaurus avait déjà été trouvé dans le Trias inférieur d'Afrique australe ainsi qu'en Inde et en Chine. [11] [12]

Paléoécologie

Dominance du Trias ancien

Lystrosaurus est remarquable pour avoir dominé le sud de la Pangée pendant des millions d'années au début du Trias. Au moins une espèce non identifiée de ce genre a survécu à l'extinction massive de la fin du Permien et, en l'absence de prédateurs et de compétiteurs herbivores, a continué à prospérer et à re-rayonner dans un certain nombre d'espèces du genre, [13] devenant la plus commune. groupe de vertébrés terrestres durant le Trias inférieur pendant un certain temps, 95 % des vertébrés terrestres étaient Lystrosaurus. [13] [14] C'est la seule fois où une seule espèce ou genre d'animal terrestre a dominé la Terre à un tel degré. [15] Quelques autres genres de thérapsides du Permien ont également survécu à l'extinction de masse et apparaissent dans les roches du Trias - les thérocéphales Tétracynodon, Moschorhinus et Ictidosuchoïdes— mais ne semblent pas avoir été abondants dans le Trias [7] le rétablissement écologique complet a pris 30 millions d'années, couvrant le Trias inférieur et moyen. [16]

Plusieurs tentatives ont été faites pour expliquer pourquoi Lystrosaurus a survécu à l'événement d'extinction du Permien-Trias, la "mère de toutes les extinctions de masse", [17] et pourquoi il a dominé la faune du Trias inférieur à un degré sans précédent :


Lystrosaurus spp.


Squelette de Lystrosaurus hedini au Musée de paléontologie, Tübingen

Plage temporelle : Permien supérieur-Trias inférieur, 255-250 Ma

Classement scientifique
Royaume: Animalia
Phylum: Accords
Commander: Thérapsida
Infra-commande : Dicynodontie
Famille: Lystrosauridés
Genre: Lystrosaurus

  • L. murrayi (Huxley, 1859) (type)
  • L. declivus (Owen, 1860)
  • L. curvatus (Owen, 1876)
  • L. maccaigi Seeley, 1898
  • L. georgi Kalandadze, 1975

Étant un dicynodonte, Lystrosaurus n'avait que deux dents (une paire de canines ressemblant à des défenses) et on pense qu'il avait un bec corné qui était utilisé pour mordre des morceaux de végétation. Lystrosaurus était un animal herbivore fortement construit, approximativement de la taille d'un cochon. La structure de ses épaules et de ses articulations de la hanche suggère que Lystrosaurus se déplaçait avec une démarche semi tentaculaire. Les membres antérieurs étaient encore plus robustes que les membres postérieurs, et l'on pense que l'animal était un puissant creuseur qui nichait dans des terriers.

Lystrosaurus était de loin le vertébré terrestre le plus commun du Trias inférieur, représentant jusqu'à 95 % du nombre total d'individus dans certains gisements de fossiles. Il a souvent été suggéré qu'il possédait des caractéristiques anatomiques qui lui permettaient de s'adapter mieux que la plupart des animaux aux conditions atmosphériques créées par l'extinction du Permien-Trias et qui ont persisté tout au long du Trias inférieur : faibles concentrations d'oxygène et fortes concentrations de carbone. dioxyde. Cependant, des recherches récentes suggèrent que ces caractéristiques n'étaient pas plus prononcées chez Lystrosaurus que dans les genres qui ont péri lors de l'extinction ou dans les genres qui ont survécu mais étaient beaucoup moins abondants que Lystrosaurus.


Lystrosaurus murrayi

La description
Lystrosaurus était un thérapside dicynodonte, mesurant entre 0,6 et 2,5 m (2,0 à 8,2 pi) de long avec une moyenne d'environ 0,9 m (3,0 pi) selon l'espèce.

Contrairement aux autres thérapsides, les dicynodontes avaient un museau très court et pas de dents, à l'exception des canines supérieures en forme de défense. On pense généralement que les dicynodontes avaient des becs cornés comme ceux des tortues, pour cisailler des morceaux de végétation qui étaient ensuite broyés sur un palais secondaire corné lorsque la bouche était fermée. L'articulation de la mâchoire était faible et se déplaçait d'avant en arrière avec une action de cisaillement, au lieu des mouvements latéraux ou de haut en bas les plus courants. On pense que les muscles de la mâchoire étaient attachés inhabituellement loin en avant sur le crâne et prenaient beaucoup de place sur le dessus et l'arrière du crâne. En conséquence, les yeux étaient placés haut et bien en avant sur le crâne, et le visage était court.

Les caractéristiques du squelette indiquent que Lystrosaurus se déplaçait avec une démarche semi-affalée. Le coin inférieur arrière de l'omoplate (omoplate) était fortement ossifié (construit en os solide), ce qui suggère que le mouvement de l'omoplate a contribué à la longueur de foulée des membres antérieurs et a réduit la flexion latérale du corps. Les cinq vertèbres sacrées étaient massives mais non fusionnées entre elles et au bassin, rendant le dos plus rigide et réduisant la flexion latérale pendant que l'animal marchait. On pense que les thérapsides avec moins de cinq vertèbres sacrées avaient des membres tentaculaires, comme ceux des lézards modernes. Chez les dinosaures et les mammifères, qui ont des membres dressés, les vertèbres sacrées sont fusionnées les unes aux autres et au bassin. On pense qu'un contrefort au-dessus de chaque acétabulum (logement de la hanche) a empêché la luxation du fémur (os de la cuisse) pendant que Lystrosaurus marchait avec une démarche semi-affalée. Les membres antérieurs du Lystrosaurus étaient massifs et le Lystrosaurus aurait été un puissant fouisseur.

Répartition et espèces
Des fossiles de Lystrosaurus ont été trouvés dans de nombreux lits osseux terrestres du Permien supérieur et du Trias inférieur, le plus abondamment en Afrique, et dans une moindre mesure dans certaines parties de ce qui est maintenant l'Inde, la Chine, la Mongolie, la Russie européenne et l'Antarctique (qui n'était pas au-dessus du sud pôle à l'époque).

Espèce trouvée en Afrique
La plupart des fossiles de Lystrosaurus ont été trouvés dans les formations Balfour et Katberg du bassin du Karoo en Afrique du Sud. Ces spécimens offrent les meilleures perspectives d'identification des espèces car ils sont les plus nombreux et ont été étudiés depuis le plus longtemps. Comme si souvent avec les fossiles, il y a un débat dans la communauté paléontologique quant au nombre exact d'espèces trouvées dans le Karoo. Des études des années 1930 aux années 1970 ont suggéré un grand nombre (23 dans un cas). Cependant, dans les années 1980 et 1990, seules six espèces étaient reconnues dans le Karoo : L. curvatus, L. platyceps, L. oviceps, L. maccaigi, L. murrayi, et L. declivis. Une étude en 2011 a réduit ce nombre à quatre, traitant les fossiles précédemment étiquetés comme L. platyceps et L. ovicep en tant que membres de L. curvatus.

L. maccaigi est l'espèce la plus grande et apparemment la plus spécialisée, tandis que L. curvatus était la moins spécialisée. Un fossile de Lystrosaurus, Kwazulusaurus shakai, a également été trouvé en Afrique du Sud. Bien qu'elles ne soient pas attribuées au même genre, K. shakai est très similaire à L. curvatus. Certains paléontologues ont donc proposé que K. shakai était peut-être un ancêtre ou étroitement lié aux ancêtres de L. curvatus, tandis que L. maccaigi est issu d'une autre lignée. L. maccaigi se trouve uniquement dans les sédiments de la période permienne et n'a apparemment pas survécu à l'événement d'extinction du Permien-Trias. Ses caractéristiques spécialisées et son apparition soudaine dans les archives fossiles sans ancêtre évident peuvent indiquer qu'il a immigré dans le Karoo à partir d'une zone dans laquelle aucun sédiment du Permien supérieur n'a été trouvé.

L. curvatus se trouve dans une bande relativement étroite de sédiments peu avant et après l'extinction, et peut être utilisé comme marqueur approximatif de la limite entre les périodes du Permien et du Trias. Un crâne identifié comme L. curvatus a été trouvé dans des sédiments du Permien supérieur de Zambie. Pendant de nombreuses années, on a pensé qu'il n'y avait pas de spécimens du Permien de L. curvatus dans le Karoo, ce qui a conduit à suggérer que L. curvatus immigré de Zambie dans le Karoo. Cependant, un réexamen des spécimens du Permien dans le Karoo a identifié certains comme L. curvatus, et il n'est pas nécessaire d'assumer l'immigration.


Lystrosaurus georgi

L. murrayi et L. declivis ne se trouvent que dans les sédiments du Trias.

Autres espèces
Lystrosaurus georgi des fossiles ont été trouvés dans les premiers sédiments du Trias du bassin de Moscou en Russie. Il était probablement étroitement lié à l'Afrique Lystrosaurus curvatus, qui est considérée comme l'une des espèces les moins spécialisées et a été trouvée dans les sédiments du Permien très tardif et du Trias précoce.

Histoire
Le Dr Elias Root Beadle, un missionnaire de Philadelphie et un collectionneur passionné de fossiles, a découvert le premier crâne de Lystrosaurus. Beadle a écrit à l'éminent paléontologue Othniel Charles Marsh, mais n'a reçu aucune réponse. Le rival de Marsh, Edward Drinker Cope, était très intéressé par la découverte et a décrit et nommé Lystrosaurus dans les Actes de l'American Philosophical Society en 1870. Son nom est dérivé des mots grecs anciens listron "pelle" et sauros "lézard". Marsh a acheté tardivement le crâne en mai 1871, bien que son intérêt pour un spécimen déjà décrit ne soit pas clair, il a peut-être voulu examiner attentivement la description et l'illustration de Cope.

Tectonique des plaques
La découverte de fossiles de Lystrosaurus à Coalsack Bluff dans les montagnes transantarctiques par Edwin H. Colbert et son équipe en 1969-1970 a permis de soutenir l'hypothèse de la tectonique des plaques et de convaincre les derniers sceptiques, puisque Lystrosaurus avait déjà été trouvé dans le Trias inférieur de Afrique australe ainsi qu'en Inde et en Chine.


Distribution de quatre groupes de fossiles du Permien et du Trias utilisés comme preuves biogéographiques de la dérive des continents et des ponts terrestres. L'emplacement des restes de Lystrosaurus est indiqué par des cercles jaunes

Paléoécologie
Dominance du Trias ancien

Lystrosaurus est remarquable pour avoir dominé le sud de la Pangée au début du Trias pendant des millions d'années. Au moins une espèce non identifiée de ce genre a survécu à l'extinction massive de la fin du Permien et, en l'absence de prédateurs et de compétiteurs herbivores, a continué à prospérer et à re-rayonner dans un certain nombre d'espèces au sein du genre, devenant le groupe le plus commun de vertébrés terrestres pendant le Trias inférieur pendant un certain temps 95% des vertébrés terrestres étaient des Lystrosaurus. C'est la seule fois où une seule espèce ou un seul genre d'animal terrestre a dominé la Terre à un tel degré. Quelques autres genres de thérapsides du Permien ont également survécu à l'extinction massive et apparaissent dans les roches du Trias - les thérocephaliens Tetracynodon, Moschorhinus et Ictidosuchoides - mais ne semblent pas avoir été abondants au Trias. Le rétablissement écologique complet a pris 30 millions d'années, couvrant le Trias inférieur et moyen. .

Plusieurs tentatives ont été faites pour expliquer pourquoi Lystrosaurus a survécu à l'événement d'extinction du Permien-Trias, la « mère de toutes les extinctions de masse », et pourquoi il a dominé la faune du Trias inférieur à un degré sans précédent :

L'une des théories les plus récentes est que l'événement d'extinction a réduit la teneur en oxygène de l'atmosphère et augmenté sa teneur en dioxyde de carbone, de sorte que de nombreuses espèces terrestres se sont éteintes parce qu'elles trouvaient la respiration trop difficile. Il a donc été suggéré que Lystrosaurus a survécu et est devenu dominant parce que son mode de vie fouisseur le rendait capable de faire face à une atmosphère "d'air vicié", et que des caractéristiques spécifiques de son anatomie faisaient partie de cette adaptation : un coffre en tonneau qui accueillait de grands des poumons, des narines internes courtes qui facilitaient une respiration rapide et des épines neurales hautes (projections sur la face dorsale des vertèbres) qui donnaient un plus grand effet de levier aux muscles qui se dilataient et contractaient sa poitrine. Cependant, il y a des faiblesses dans tous ces points : la poitrine de Lystrosaurus n'était pas significativement plus grande en proportion de sa taille que chez d'autres dicynodontes qui se sont éteints bien que les dicynodontes du Trias semblent avoir eu des épines neurales plus longues que leurs homologues du Permien, cette caractéristique peut être liée à la posture, à la locomotion ou encore à la taille du corps plutôt qu'à l'efficacité respiratoire L. murrayi et L. declivis sont beaucoup plus abondants que les autres fouisseurs du Trias inférieur tels que Procolophon ou Thrinaxodon.


Diagramme squelettique de Lystrosaurus

La suggestion que Lystrosaurus a été aidé à survivre et à dominer en étant semi-aquatique a une faiblesse similaire : bien que les amphibiens deviennent plus abondants dans les sédiments du Trias du Karoo, ils étaient beaucoup moins nombreux que L. murrayi et L. declivis.
Les animaux les plus spécialisés et les plus gros sont plus à risque d'extinctions massives, ce qui peut expliquer pourquoi les animaux non spécialisés L. curvatus survécu tandis que les plus grands et les plus spécialisés L. maccaigi péri avec tous les autres grands herbivores et carnivores du Permien. Bien que Lystrosaurus semble généralement adapté pour se nourrir de plantes similaires à Dicroidium, qui dominait le Trias inférieur, la plus grande taille de L. maccaigi l'ont peut-être forcé à s'appuyer sur les plus grands membres de la flore de Glossopteris, qui n'ont pas survécu à l'extinction de la fin du Permien.
Seuls le Moschorhinus thérocephalien de 1,5 mètre (4,9 pieds) de long et le grand archosauriforme Proterosuchus semblent assez gros pour avoir attaqué l'espèce Lystrosaurus du Trias, et cette pénurie de prédateurs peut avoir été responsable d'un boom de la population de Lystrosaurus au Trias inférieur.
Selon Benton « Peut-être que la survie du Lystrosaurus était simplement une question de chance ».
Les extinctions de masse « offrent une mise en garde »

Par Hélène Briggs
nouvelles de la BBC
il y a 4 heures


Lystrosaurus, un parent précoce des mammifères

Les extinctions massives ont le potentiel de guider les efforts de conservation modernes, disent les scientifiques.
Une étude confirme l'idée que les bouleversements du passé géologique ont provoqué une perte drastique de la biodiversité.
Les « faunes de catastrophe » dominées par un petit nombre d'espèces répandues et en évolution récente ont prévalu pendant des millions d'années.
Les chercheurs avertissent qu'une sixième extinction de masse est en cours, qui devrait avoir des effets similaires.
"Ces tendances communes observées dans les archives fossiles ont le potentiel d'éclairer les efforts de conservation modernes, étant donné que la crise actuelle de la biodiversité est reconnue comme représentant un autre événement d'extinction de masse", déclarent les experts.
Leurs travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.

Supercontinent

L'étude a analysé les changements à long terme de la biodiversité dans le supercontinent Pangée, qui comprenait presque toutes les masses continentales de la Terre.
Les scientifiques ont retracé l'histoire de près de 900 espèces animales vivant il y a environ 260 à 175 millions d'années.
Cette période a vu deux extinctions massives et les origines des mammifères, des dinosaures, des crocodiles et des tortues.
L'extinction de masse il y a environ 252 millions d'années a été la plus importante de l'histoire de la Terre, au cours de laquelle 70 % des animaux terrestres se sont éteints.
L'un des animaux les plus communs à cette époque était le Lystrosaurus, un parent précoce des mammifères, qui vivait dans ce qui est aujourd'hui la Russie, la Chine, l'Inde, l'Afrique et l'Antarctique.
Les fossiles suggèrent que le vertébré terrestre et herbivore a dominé la Terre après l'extinction de nombreux autres animaux.
Après chaque extinction de masse, les communautés animales à travers le monde étaient plus similaires qu'auparavant, avec des espèces à courte durée de vie - ce qu'on appelle la "faune de catastrophe" - se généralisant.
« Tout comme dans l'histoire, le passé offre des mises en garde et un contexte pour notre avenir en cours », a déclaré le chercheur principal David Button de l'Université de Birmingham.
''La leçon du passé est que les extinctions massives ont de grands impacts au-delà de la simple perte d'espèces.''

http://www.bbc.com/news/science-environment-41567732
Référence de la revue :
David J. Button, Graeme T. Lloyd, Martín D. Ezcurra et Richard J. Butler Les extinctions massives ont entraîné une augmentation du cosmopolitisme faunique mondial sur le supercontinent Pangée Nature Communications 8, Numéro d'article : 733 (2017) doi : 10.1038/s41467-017-00827-7

Résumé
Les extinctions massives ont eu un impact profond sur l'évolution de la vie en réduisant non seulement la diversité taxonomique, mais aussi en remodelant les écosystèmes et les modèles biogéographiques. En particulier, ils sont considérés comme ayant entraîné une augmentation du cosmopolitisme biogéographique, mais les tests quantitatifs de cette hypothèse sont rares et n'ont pas explicitement incorporé d'informations sur les relations évolutives. Ici, nous quantifions le cosmopolitisme faunique en utilisant une approche de réseau phylogénétique pour 891 espèces de vertébrés terrestres couvrant la fin du Permien jusqu'au début du Jurassique. Cet intervalle clé a été témoin des extinctions massives du Permien-Trias et du Trias-Jurassique, du début de la fragmentation du supercontinent Pangée et des origines des dinosaures et de nombreux groupes de vertébrés modernes. Nos résultats révèlent des augmentations significatives du cosmopolitisme faunique mondial à la suite des deux extinctions massives, principalement dues à de nouveaux taxons largement répandus, conduisant à des «faunes de catastrophe» homogènes. Le cosmopolitisme décline par la suite dans les communautés post-rétablissement. Ces modèles communs dans les deux crises biotiques suggèrent que les extinctions massives ont des influences prévisibles sur la distribution des animaux et peuvent faire la lumière sur la perte de biodiversité dans les écosystèmes existants.

29 août 2020 #2 2020-08-29T03:29

Preuve fossile d'un état « de type hibernation » chez un animal antarctique vieux de 250 millions d'années

par l'Université de Washington

Restauration de la vie de Lystrosaurus en état de torpeur. Crédit : Crystal Shin

L'hibernation est une caractéristique familière sur Terre aujourd'hui. De nombreux animaux, en particulier ceux qui vivent à proximité ou dans les régions polaires, hibernent pour traverser les durs mois d'hiver, lorsque la nourriture se fait rare, que les températures chutent et que les jours sont sombres.
Selon de nouvelles recherches, ce type d'adaptation a une longue histoire. Dans un article publié le 27 août dans la revue Biologie des communications, des scientifiques de l'Université de Washington et de son musée Burke d'histoire naturelle et de culture rapportent des preuves d'un état semblable à l'hibernation chez un animal qui vivait en Antarctique au début du Trias, il y a environ 250 millions d'années.
La créature, membre du genre Lystrosaurus, était un parent éloigné des mammifères. L'Antarctique à l'époque de Lystrosaurus se situait en grande partie dans le cercle antarctique, comme aujourd'hui, et a connu de longues périodes sans soleil chaque hiver.
Les fossiles sont la plus ancienne preuve d'un état semblable à l'hibernation chez un animal vertébré, et indiquent que la torpeur - un terme général pour l'hibernation et des états similaires dans lesquels les animaux abaissent temporairement leur taux métabolique pour traverser une saison difficile - est apparue chez les vertébrés même avant les mammifères et les dinosaures ont évolué.
"Les animaux qui vivent aux pôles ou à proximité ont toujours dû faire face aux environnements les plus extrêmes qui y sont présents", a déclaré l'auteur principal Megan Whitney, chercheuse postdoctorale à l'Université Harvard qui a mené cette étude en tant que doctorante en biologie à l'UW. "Ces résultats préliminaires indiquent qu'entrer dans un état semblable à l'hibernation n'est pas un type d'adaptation relativement nouveau. C'est un ancien."
Lystrosaurus a vécu pendant une période dynamique de l'histoire de notre planète, survenant juste avant la plus grande extinction de masse de la Terre à la fin de la période permienne - qui a anéanti environ 70% des espèces de vertébrés sur terre - et y a en quelque sorte survécu. Les gros fourrageurs à quatre pattes ont vécu encore 5 millions d'années dans la période triasique suivante et se sont répandus dans des pans du continent alors unique de la Terre, la Pangée, qui comprenait ce qui est maintenant l'Antarctique.


Cette section mince de la défense fossilisée d'un Lystrosaurus antarctique montre des couches de dentine déposées en anneaux de croissance. La défense poussait vers l'intérieur, avec les couches les plus anciennes au bord et les couches les plus jeunes près du centre, là où se trouvait la cavité pulpaire. En haut à droite se trouve une vue rapprochée des couches, avec une barre blanche mettant en évidence une zone indiquant un état de type hibernation. La barre d'échelle est de 1 millimètre. Crédit : Megan Whitney/Christian Sidor

"Le fait que Lystrosaurus ait survécu à l'extinction de masse de la fin du Permien et ait eu une aire de répartition aussi large au début du Trias en a fait un groupe d'animaux très bien étudié pour comprendre la survie et l'adaptation", a déclaré le co-auteur Christian Sidor, professeur à l'UW. de biologie et conservateur de paléontologie des vertébrés au Burke Museum.
Les paléontologues trouvent aujourd'hui des fossiles de Lystrosaurus en Inde, en Chine, en Russie, dans certaines parties de l'Afrique et de l'Antarctique. Ces créatures trapues et trapues - la plupart étaient à peu près de la taille d'un cochon, mais certaines mesuraient de 6 à 8 pieds de long - n'avaient pas de dents mais portaient une paire de défenses dans la mâchoire supérieure, qu'elles utilisaient probablement pour se nourrir dans la végétation au sol et creuser pour les racines et les tubercules, selon Whitney.
Ces défenses ont rendu possible l'étude de Whitney et Sidor. Comme les éléphants, les défenses de Lystrosaurus ont grandi en continu tout au long de leur vie. Les coupes transversales de défenses fossilisées peuvent contenir des informations sur l'histoire de la vie sur le métabolisme, la croissance et le stress ou la tension. Whitney et Sidor ont comparé des coupes transversales de défenses de six Lystrosaurus antarctiques à des coupes transversales de quatre Lystrosaurus d'Afrique du Sud.

Une carte de la Pangée au début du Trias, montrant les emplacements des populations de Lystrosaurus antarctique (bleu) et sud-africain (orange) comparés dans cette étude. Crédit : Megan Whitney/Christian Sidor

De retour dans le Trias, les sites de collecte en Antarctique se trouvaient à environ 72 degrés de latitude sud, bien dans le cercle antarctique, à 66,3 degrés au sud. Les sites de collecte en Afrique du Sud se trouvaient à plus de 550 milles au nord pendant le Trias à 58-61 degrés de latitude sud, bien en dehors du cercle antarctique.
Les défenses des deux régions présentaient des schémas de croissance similaires, avec des couches de dentine déposées en cercles concentriques comme des cernes d'arbres. Mais les fossiles de l'Antarctique abritaient une caractéristique supplémentaire qui était rare ou absente dans les défenses plus au nord : des anneaux épais et rapprochés, qui indiquent probablement des périodes de moindre dépôt en raison d'un stress prolongé, selon les chercheurs.
"L'analogue le plus proche que nous pouvons trouver aux" marques de stress "que nous avons observées dans les défenses de Lystrosaurus antarctiques sont des marques de stress dans les dents associées à l'hibernation chez certains animaux modernes", a déclaré Whitney.


Dans cette image de la section mince d'une défense fossilisée d'un Lystrosaurus sud-africain, les pointes de flèches noires montrent des couches de dentine déposées en couches de croissance, sans aucun signe d'un état d'hibernation. La barre d'échelle est de 0,1 millimètres. Crédit : Megan Whitney/Christian Sidor

Les chercheurs ne peuvent pas conclure avec certitude que Lystrosaurus a subi une véritable hibernation, qui est une réduction spécifique de plusieurs semaines du métabolisme, de la température corporelle et de l'activité. Le stress pourrait avoir été causé par une autre forme de torpeur semblable à l'hibernation, telle qu'une réduction à plus court terme du métabolisme, selon Sidor.
Lystrosaurus en Antarctique avait probablement besoin d'une forme d'adaptation semblable à l'hibernation pour faire face à la vie près du pôle Sud, a déclaré Whitney. Bien que la Terre était beaucoup plus chaude pendant le Trias qu'aujourd'hui - et que certaines parties de l'Antarctique étaient peut-être boisées - les plantes et les animaux sous le cercle antarctique subiraient toujours des variations annuelles extrêmes de la quantité de lumière du jour, le soleil étant absent pendant de longues périodes en hiver.
De nombreux autres vertébrés anciens des hautes latitudes ont peut-être également utilisé la torpeur, y compris l'hibernation, pour faire face aux rigueurs de l'hiver, a déclaré Whitney. Mais de nombreux animaux éteints célèbres, y compris les dinosaures qui ont évolué et se sont propagés après la mort de Lystrosaurus, n'ont pas de dents qui poussent continuellement.
"Pour voir les signes spécifiques de stress et de tension provoqués par l'hibernation, vous devez regarder quelque chose qui peut se fossiliser et grandit continuellement pendant la vie de l'animal", a déclaré Sidor. "Beaucoup d'animaux n'ont pas ça, mais heureusement Lystrosaurus l'a fait."
Si l'analyse d'autres fossiles de Lystrosaurus antarctiques et sud-africains confirme cette découverte, cela pourrait également régler un autre débat sur ces animaux anciens et robustes.
"Les animaux à sang froid arrêtent souvent complètement leur métabolisme pendant une saison difficile, mais de nombreux animaux endothermiques ou" à sang chaud "qui hibernent réactivent fréquemment leur métabolisme pendant la période d'hibernation", a déclaré Whitney. "Ce que nous avons observé dans les défenses de Lystrosaurus antarctique correspond à un schéma de petits "événements de réactivation" métaboliques pendant une période de stress, ce qui est très similaire à ce que nous voyons aujourd'hui chez les hibernateurs à sang chaud."
Si c'est le cas, ce cousin éloigné des mammifères n'est pas seulement un exemple de créature chaleureuse. C'est aussi un rappel que de nombreuses caractéristiques de la vie d'aujourd'hui peuvent avoir existé pendant des centaines de millions d'années avant que les humains n'évoluent pour les observer.

https://phys.org/news/2020-08-fossil-ev . r-vieux.html
Référence de la revue :
Megan R. Whitney et al, Preuve de torpeur dans les défenses de Lystrosaurus du Trias inférieur de l'Antarctique, Biologie des communications (2020). DOI : 10.1038/s42003-020-01207-6

Résumé
L'Antarctique a hébergé un large éventail d'écosystèmes au cours des 500 derniers millions d'années. Au début du Mésozoïque, la partie antarctique du sud de la Pangée avait un climat plus habitable, mais sa position dans le cercle polaire imposait une saisonnalité photopériodique extrême à sa flore et sa faune résidentes. On ne sait toujours pas dans quelle mesure les adaptations physiologiques ont étayé la capacité des tétrapodes à établir les communautés terrestres capturées dans les archives fossiles. Ici, nous utilisons des marques de croissance régulières et stressantes préservées dans la dentine des défenses toujours croissantes du prédécesseur mammifère du Trias inférieur, Lystrosaurus, pour tester les adaptations spécifiques à cet habitant polaire. Nous trouvons des preuves de stress prolongé indiquant une torpeur par rapport aux échantillons de défenses provenant de populations non polaires de Lystrosaurus. Ces découvertes préliminaires sont à notre connaissance le plus ancien cas de torpeur jamais rapporté dans les archives fossiles et démontrent une flexibilité physiologique inattendue chez Lystrosaurus qui peut avoir contribué à sa survie à travers l'extinction de masse du Permo-Trias.


Vie animale triasique

Les océans regorgeaient d'ammonites à coquille enroulée, de mollusques et d'oursins qui ont survécu à l'extinction du Permien et se sont rapidement diversifiés. Les premier des coraux sont apparus, bien que d'autres organismes constructeurs de récifs soient déjà présents.

Des reptiles géants tels que les ichtyosaures en forme de dauphin et les plésiosaures à long cou et à nageoires à aubes se nourrissaient de poissons et de calmars anciens. L'échelon inférieur de la chaîne alimentaire était rempli de plantes microscopiques appelées phytoplancton, deux des principaux groupes encore présents dans les océans aujourd'hui sont apparus pour la première fois.

Des grenouilles, des salamandres, des crocodiles, des tortues et des serpents se sont glissés sur et au large de la côte triasique, des lacs et des rivières. Les ptérosaures, un groupe de reptiles volants, ont pris leur envol. Sur un sol ferme, de la mousse, de l'hépatique et des fougères tapissaient des forêts de conifères, de ginkgos et de cycadales ressemblant à des palmiers. Les araignées, les scorpions, les mille-pattes et les mille-pattes ont prospéré. Des sauterelles sont apparues.


Temps géologique

Ces deux périodes comprennent l'ère cénozoïque, également connue sous le nom d'ère des mammifères.

Les scientifiques en savent plus sur les événements géologiques et biologiques de cette époque, ils sont donc en mesure de la diviser en d'autres sous-catégories :

La période tertiaire comprend les époques paléocène, éocène, oligocène, miocène et pliocène.

Le Précambrien a commencé il y a environ 4,6 milliards d'années.
C'est de loin le plus long segment du passé géologique de la Terre.

Géologie de l'Hadeen : Les volcans et la roche en fusion étaient communs. Toutes les roches qui auraient pu se former à cette époque auraient plus tard été détruites.

Géologie de l'Archéen : Les roches ont commencé à se refroidir suffisamment pour que les continents se forment pendant l'Archéen.

Parfois connu sous le nom de "Age of Fish"
le Paléozoïque a été marqué par de nombreux types d'organismes aquatiques.
Beaucoup de ces organismes avaient des parties dures, telles que des coquilles et des dents, qui sont conservées dans les archives fossiles.
Beaucoup d'autres, cependant, n'avaient pas de parties dures à conserver.

La vie pendant le Cambrien : Les éponges, trilobites, vers et autres créatures marines primitives ont commencé à prospérer dans les océans nouvellement formés.

Géologie du Cambrien : La plupart des masses continentales présentes sur Terre étaient concentrées dans l'hémisphère sud.

La vie pendant l'Ordovicien : Les premiers vertébrés, ou animaux avec une colonne vertébrale, sont apparus dans les océans du monde.

Géologie de l'Ordovicien : Une grande partie de la terre sur Terre était concentrée sur un continent, connu sous le nom de Gondwana.

La vie au Silurien : Les récifs coralliens se sont répandus au Silurien. Le premier vrai poisson est devenu commun au cours du Silurien.

Géologie du Silurien : De nombreuses chaînes de montagnes communes sur Terre aujourd'hui ont commencé à se former au cours du Silurien.

La vie pendant le Dévonien : La première preuve de vraies plantes, y compris les fougères, s'est produite pendant le Dévonien. Les amphibiens sont également apparus pour la première fois dans les archives fossiles à cette époque.

Géologie du Dévonien : L'Amérique du Nord et l'Europe faisaient partie d'une même masse continentale dans l'hémisphère nord. L'Amérique du Sud, l'Afrique et l'Antarctique ont été réunies dans une autre masse continentale de l'hémisphère sud.

La vie au Carbonifère : les animaux commencent à pondre des œufs à coquille. Les carapaces dures offraient une plus grande protection aux jeunes organismes, leur permettant de se développer de manière plus complexe et menant à une plus grande diversité de vie sur terre.

Géologie du Carbonifère : Les Appalaches se sont formées lorsque des collisions de masses continentales ont provoqué un « plis » de la croûte terrestre.

La vie au Permien : Les pins et autres types de conifères sont apparus au Permien.

Géologie du Permien : Un supercontinent, connu sous le nom de Pangée, s'est formé. Pendant ce temps, presque toutes les masses continentales de la Terre ont été rejointes.

La vie pendant le Trias : De plus en plus d'espèces végétales ont commencé à fleurir pendant le Trias. Les animaux ressemblant à des dinosaures sont devenus dominants sur terre.

Géologie du Trias : Le supercontinent Pangée a commencé à se disloquer au Trias, entraînant une diversification de la vie sur différentes régions continentales.

Géologie du Jurassique : Les continents ont commencé à se déplacer vers leurs positions actuelles au cours du Jurassique. L'océan Atlantique a commencé à s'ouvrir à cette époque.

La vie pendant le Crétacé : Les plantes à fleurs, les mammifères plus modernes et de nombreux types d'oiseaux ont évolué pendant le Crétacé.

Géologie du Crétacé : Les continents continuent de se déplacer vers leurs positions actuelles.

Géologie du Tertiaire : Les montagnes de l'Himalaya se sont formées lorsque l'Inde est entrée en collision avec l'Asie du Sud. Dans l'hémisphère occidental, les plaques mobiles de la Terre ont également formé les montagnes Rocheuses en Amérique du Nord et les Andes en Amérique du Sud.

Les premières formes de vie microscopiques sont apparues il y a environ 3,5 milliards d'années.

Une atmosphère contenant de l'oxygène s'est formée pour la première fois sur Terre il y a environ 2,5 milliards d'années.

Les premiers animaux terrestres sont apparus sur Terre il y a environ 375 millions d'années.

L'Amérique du Nord, l'Asie, l'Afrique et l'Amérique du Sud d'aujourd'hui étaient reliées en une seule masse continentale géante il y a environ 250 millions d'années.

Un fossile index est un animal ou une plante qui était relativement commun, répandu et facilement fossilisé.

Ces fossiles peuvent donc indiquer quel type de couche rocheuse est présente et son âge.

Les fossiles index n'ont pas été présents sur Terre pendant de longues périodes. Au lieu de cela, les fossiles ne se trouvent que dans un segment de temps particulier.

ex : Par exemple, le trilobite (présenté sous le nom de Paradoxides pinus) n'a vécu que pendant le Cambrien.

Si un scientifique trouve un trilobite, quel que soit le type de sédiment dans lequel le fossile est conservé, le scientifique saurait que le fossile date de la période cambrienne.


ARTICLES LIÉS

Le co-auteur, le professeur Christian Sidor, de l'Université de Washington, Seattle, a déclaré qu'il s'agissait d'une exigence importante pour trouver des signes d'hibernation chez les créatures mortes.

LYSTROSAURUS : CRÉATURES HERBIVORES SIMILAIRES AUX LÉZARDS ET AU PORC

Lystrosaurus est un type de dicynodonte, un groupe majeur de vertébrés principalement herbivores au cours de l'ère triasique.

Ils se caractérisent par leur bec de tortue et leurs défenses toujours croissantes.

Ils sont éloignés des mammifères modernes - datant de 250 millions d'années et allant d'un corgi à un peu plus petit qu'une vache.

Des fossiles de Lystrosaurus sont connus de Chine, de Russie, d'Inde, d'Afrique du Sud et de l'Antarctique - autrefois parties de la Pangée.

Les dernières recherches sur les anneaux dans leurs défenses montrent qu'ils étaient les premières espèces hibernantes connues.

«Pour voir les signes spécifiques de stress et de tension provoqués par l'hibernation, vous devez regarder quelque chose qui peut se fossiliser et grandit continuellement pendant la vie de l'animal. Beaucoup d'animaux n'ont pas cela, mais heureusement, Lystrosaurus l'a fait », a déclaré Sidor.

L'analyse d'autres fossiles de Lystrosaurus pourrait également régler un autre débat sur ces mystérieuses créatures préhistoriques, a déclaré Whitney.

« Les animaux à sang froid arrêtent souvent complètement leur métabolisme pendant une saison difficile, mais de nombreux animaux à sang chaud qui hibernent réactivent fréquemment leur métabolisme pendant cette période.

"Ce que nous avons observé dans les défenses de Lystrosaurus antarctique correspond à un schéma de petits "événements de réactivation" métaboliques pendant une période de stress, ce qui est très similaire à ce que nous voyons aujourd'hui chez les hibernateurs à sang chaud", a déclaré le chercheur.

Elle a ajouté: «Les animaux qui vivent aux pôles ou à proximité ont toujours dû faire face aux environnements les plus extrêmes qui y sont présents.

«Ces résultats préliminaires indiquent que l'entrée dans un état semblable à l'hibernation n'est pas un type d'adaptation relativement nouveau. C'est un ancien.

Lystrosaurus a vécu pendant une période dynamique de l'histoire de notre planète, survenant juste avant la « grande mort » à la fin de la période permienne il y a 252 millions d'années.

Il a été déclenché par une éruption volcanique massive qui a duré près d'un million d'années dans ce qui est aujourd'hui la Sibérie. Environ 90 pour cent des espèces marines ont également été anéanties.

Cette section mince de la défense fossilisée d'un Lystrosaurus antarctique montre des couches de dentine déposées en anneaux de croissance. La défense s'est développée vers l'intérieur, avec les couches les plus anciennes au bord et les couches les plus jeunes près du centre, où la cavité pulpaire aurait été

Co-auteur, le professeur Christian Sidor, de l'Université de Washington, Seattle, fouillant des fossiles en Antarctique en 2017

Le professeur Christian Sidor (photo) a déclaré que l'examen des anneaux des défenses qui poussent continuellement est le meilleur moyen de voir les signes d'hibernation

À l'époque, la masse terrestre de la Terre comprenait un «supercontinent» appelé Pangée - qui comprenait ce qui est maintenant l'Antarctique.

De retour dans le Trias, les sites de collecte en Antarctique se trouvaient à environ 72 degrés de latitude sud - bien dans le cercle antarctique, à 66,3 degrés au sud.

Les sites de collecte en Afrique du Sud se trouvaient à plus de 550 milles au nord pendant le Trias à 58-61 degrés de latitude sud, bien en dehors du cercle antarctique.

Sidor a ajouté: "Le fait que Lystrosaurus ait survécu à l'extinction de masse de la fin du Permien et ait une si large gamme au début du Trias en a fait un groupe d'animaux très bien étudié pour comprendre la survie et l'adaptation."

Les résultats ont été publiés dans la revue Communications Biology.

Une carte de la Pangée au début du Trias, montrant les emplacements des populations de Lystrosaurus antarctique (bleu) et sud-africain (orange) comparés dans cette étude

LES CINQ GRANDES EXTINCTIONS DE MASSE

Extinction ordovicienne-silurienne
Le premier des cinq grands événements d'extinction a eu lieu il y a environ 540 millions d'années et était le deuxième plus grand événement d'extinction de la vie marine. Il n'y avait que de la vie dans les mers à cette époque et plus d'une centaine de familles d'invertébrés marins sont mortes.

Il y a environ 375 millions d'années, des changements environnementaux majeurs ont provoqué une extinction prolongée qui a anéanti 70% des espèces marines

Extinction du Permien-Trias (le Grand Mourant)
Le plus grand événement d'extinction et celui qui a le plus affecté l'écologie de la Terre a eu lieu il y a 251 millions d'années. Jusqu'à 90 à 95 % se sont éteints et il a fallu environ 50 millions d'années à la vie sur terre pour recouvrer pleinement sa biodiversité - avec l'apparition de nombreuses espèces de dinosaures.

Extinction Trias-Jurassique
Les dinosaures sont apparus pour la première fois au Trias inférieur, mais les grands amphibiens et les reptiles ressemblant à des mammifères étaient les animaux terrestres dominants. L'extinction de masse rapide qui s'est produite sur 205 millions de personnes a anéanti environ 20% de toutes les familles marines, de nombreux reptiles et le dernier des grands amphibiens - ouvrant des niches pour les dinosaures du Jurassique.

L'extinction Crétacé-Tertiaire (KT)

De nombreux chercheurs pensent qu'un astéroïde s'est écrasé sur Terre il y a 65 à 66 millions d'années à Chicxulub, au Mexique. L'impact est souvent blâmé pour avoir mis fin au règne des dinosaures. Il a fallu 10 millions d'années à la biodiversité pour se remettre de cette extinction massive.

De nombreux chercheurs pensent qu'un astéroïde s'est écrasé sur Terre il y a 65 à 66 millions d'années à Chicxulub, au Mexique. L'impact est souvent blâmé pour avoir mis fin au règne des dinosaures. Il a fallu 10 millions d'années à la biodiversité pour se remettre de cette extinction massive


Dans la plus grande extinction de la Terre, la mortalité des animaux terrestres a commencé bien avant l'extinction marine

L'extinction de masse à la fin de la période permienne il y a 252 millions d'années - l'un des grands bouleversements de la vie sur Terre - semble s'être déroulée différemment et à des moments différents sur terre et dans la mer, selon des lits de fossiles nouvellement redécouverts de Afrique du Sud et Australie.

De nouveaux âges pour les vertébrés fossilisés qui vivaient juste après la disparition de la faune qui dominait la fin du Permien montrent que les changements écosystémiques ont commencé des centaines de milliers d'années plus tôt sur terre que dans la mer, entraînant finalement la disparition de jusqu'à 70 % des espèces terrestres. espèces de vertébrés. L'extinction marine ultérieure, au cours de laquelle près de 95 % des espèces océaniques ont disparu, peut s'être produite sur une période de dizaines de milliers d'années.

Bien que la plupart des scientifiques pensent qu'une série d'éruptions volcaniques, se produisant en grandes impulsions sur une période d'un million d'années dans ce qui est maintenant la Sibérie, ont été la principale cause de l'extinction de la fin du Permien, le décalage entre l'extinction des terres dans l'hémisphère sud et l'extinction marine dans l'hémisphère nord suggère différentes causes immédiates.

"La plupart des gens pensaient que l'effondrement terrestre avait commencé en même temps que l'effondrement marin, et qu'il s'était produit en même temps dans l'hémisphère sud et dans l'hémisphère nord", a déclaré la paléobotaniste Cindy Looy, Université de Californie, Berkeley, professeur agrégé. de biologie intégrative. « Le fait que les grands changements n'aient pas été synchrones dans les hémisphères nord et sud a un effet important sur les hypothèses sur ce qui a causé l'extinction. Une extinction dans l'océan ne doit pas, en soi, avoir la même cause ou le même mécanisme qu'une extinction qui s'est produite sur terre. »

Des membres du laboratoire de Looy ont mené des expériences sur des plantes vivantes pour déterminer si un effondrement de la couche d'ozone protectrice de la Terre aurait pu irradier et anéantir des espèces végétales.D'autres changements mondiaux – un réchauffement climatique, une augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère et une augmentation de l'acidification des océans – se sont également produits vers la fin de la période permienne et le début du Trias et y ont probablement contribué.

Sur terre, l'extinction des vertébrés à la fin du Permien est mieux documentée au Gondwana, la moitié sud du supercontinent connu sous le nom de Pangée qui s'est finalement séparé en continents que nous connaissons aujourd'hui comme l'Antarctique, l'Afrique, l'Amérique du Sud et l'Australie. Là, dans le bassin sud-africain du Karoo, les populations de grands herbivores, ou mangeurs de plantes, sont passées de l'assemblage de Daptocephalus à l'assemblage de Lystrosaurus. Ces groupes sont maintenant éteints.

Dans l'océan, l'extinction est mieux documentée dans l'hémisphère nord, notamment par les fossiles chinois. L'extinction de la fin du Permien est peut-être mieux associée à la disparition des trilobites.

Pour améliorer les dates précédentes de l'extinction des terres, une équipe internationale de scientifiques, dont Looy, a effectué une datation uranium-plomb de cristaux de zircon dans un gisement de cendres volcaniques bien conservé du bassin du Karoo. Looy, qui est également conservateur de paléobotanique au musée de paléontologie du campus et conservateur des gymnospermes à l'université et aux herbiers de Jepson, a confirmé que les sédiments de plusieurs mètres au-dessus de la couche datée étaient dépourvus de pollen de Glossopteris, preuve que ces fougères à graines, qui utilisaient pour dominer les flores du Permien supérieur du Gondwanan, s'est éteinte à cette époque.

À 252,24 millions d'années, les zircons - des cristaux de silicate microscopiques qui se forment dans le magma ascendant à l'intérieur des volcans et sont crachés dans l'atmosphère lors des éruptions - ont 300 000 ans de plus que les dates obtenues pour la frontière Permien-Trias (P-T) confirmée en Chine. Cela signifie que la couche de sédiments supposée contenir la limite P-T en Afrique du Sud était en fait trop vieille d'au moins 300 000 ans.

Les dates d'un dépôt de cendres en Australie, juste au-dessus des couches qui documentent l'extinction initiale de la plante, sont également venues de près de 400 000 ans plus tôt que prévu. Ce travail a été publié en janvier par Christopher Fielding et ses collègues de l'Université du Nebraska à Lincoln.

"Le bassin du Karoo est l'enfant vedette du renouvellement des vertébrés de la fin du Permien, mais jusqu'à récemment, il n'était pas bien daté", a déclaré Looy. "Notre nouvelle date sur zircon montre que la base de la zone Lystrosaurus est antérieure à l'extinction marine de plusieurs centaines de milliers d'années, similaire au modèle en Australie. Cela signifie que le renouvellement de la flore et de la faune au Gondwana n'est pas synchronisé avec la crise biotique marine de l'hémisphère nord.

« Depuis quelques années maintenant, nous savons que, contrairement à l'extinction de masse marine, les impulsions de perturbation de la vie sur terre se sont poursuivies profondément dans la période triasique. Mais que le début du renouvellement terrestre se soit produit si longtemps avant l'extinction marine était une surprise. »

Dans leur article, Looy et une équipe internationale de collègues ont conclu « qu'une plus grande considération devrait être accordée à une transition plus progressive, complexe et nuancée des écosystèmes terrestres au cours du Changhsingien (la dernière partie du Permien) et, peut-être, du début du Trias. . "

Looy et ses collègues ont publié leurs conclusions le 19 mars dans la revue en libre accès Communication Nature. Ses co-auteurs sont Robert Gastaldo de Colby College dans le Maine Sandra Kamo de l'Université de Toronto en Ontario Johann Neveling du Council for Geosciences à Pretoria, Afrique du Sud John Geissman de l'Université du Texas à Dallas et Anna Martini d'Amherst College au Massachusetts . La recherche a été financée par la National Science Foundation.

Via https://wattsupwiththat.com/2020/03/29/in-earths-largest-extinction-land-animal-die-offs-began-long-before-marine-extinction/

Vous vous souvenez de la fin des coraux ?

.. peu importe!

Zone sans astuces : nouvelle étude : les récifs coralliens prospèrent près des eaux acides (pH

Par le Dr Peter Ridd – Facebook

Si les coraux meurent, il y aura généralement un scientifique désireux de dire que ce n'est pas naturel. Le corail a été assassiné par les humains d'une manière ou d'une autre. En fait, les coraux meurent rarement de vieillesse - quelque chose les tue, et généralement une énorme quantité de coraux meurt en un seul coup. Cela fait toujours une bonne image pour les médias.

Les cyclones sont les grands tueurs - de grosses vagues brisent la plaque délicate et les coraux staghorn et roulent souvent sur les gros coraux «massifs». Ils peuvent détruire un récif en quelques heures. Les épidémies d'étoiles de mer peuvent manger la plupart des coraux d'un récif en un an, et le blanchissement tue parfois le corail en quelques semaines.
Tous ces phénomènes sont totalement naturels, mais tous sont maintenant revendiqués par les scientifiques comme étant au moins partiellement créés par l'homme. Le blanchissement est dû au changement climatique, qui serait également à l'origine de plus de cyclones, et les épidémies d'étoiles de mer à couronne d'épines proviennent des agriculteurs. Il y a très peu d'autres façons dont le corail meurt, donc les scientifiques peuvent toujours blâmer l'humanité.

Ce que l'on oublie dans cet argument, c'est que les récifs coralliens sont des collines sous-marines à sommet plat faites de CORAIL MORT. Ils mesurent environ 50 à 100 m de haut et quelques kilomètres de large. La photo montre ces « collines » sur les fonds marins presque plats de la côte du Queensland. Les coraux poussent littéralement sur les corps de leurs ancêtres décédés. Ils doivent mourir pour former un récif.

Et la mort massive des coraux ressemble à des feux de brousse sur le continent australien. C'est un événement NÉCESSAIRE qui « réinitialisera » l'écosystème. Sans les événements de masse, il y aurait un assemblage d'espèces différent. Le GBR s'est formé au fil des éons avec ces événements de mortalité massive. Ils se sont produits avant que le capitaine Cook ne s'échoue sur le GBR lorsqu'il a exploré la côte est de l'Australie en 1770, et rien ne permet de penser que le récif est différent aujourd'hui.


Contenu

Un calendrier approximatif de récupération après l'extinction du Permien-Trias
(Échelle de l'axe : il y a des millions d'années)

Auparavant, on pensait que les séquences rocheuses couvrant la limite Permien-Trias étaient trop peu nombreuses et contenaient trop de lacunes pour que les scientifiques puissent en déterminer les détails de manière fiable. [23] Cependant, il est désormais possible de dater l'extinction avec une précision millénaire. Les dates de zircon U-Pb de cinq lits de cendres volcaniques de la section et du point de stratotype mondial pour la limite Permien-Trias à Meishan, en Chine, établissent un modèle d'âge à haute résolution pour l'extinction - permettant l'exploration des liens entre la perturbation de l'environnement mondial, le carbone perturbation du cycle, extinction de masse et rétablissement à des échelles de temps millénaires. L'extinction s'est produite entre 251,941 ± 0,037 et 251,880 ± 0,031 millions d'années, soit une durée de 60 ± 48 mille ans. [24] Une diminution globale importante (environ 0,9 %) du rapport de l'isotope stable carbone-13 à celui du carbone-12 coïncide avec cette extinction, [21] [25] [26] [27] [28] et est parfois utilisé pour identifier la limite Permien-Trias dans les roches qui ne conviennent pas à la datation radiométrique. [29] Des preuves supplémentaires de changement environnemental autour de la limite P-Tr suggèrent une augmentation de la température de 8 °C (14 °F), [21] et une augmentation du CO
2 niveaux de 2000 ppm (à titre de comparaison, la concentration juste avant la révolution industrielle était de 280 ppm [21] et la quantité aujourd'hui est d'environ 415 ppm [30] ). Il existe également des preuves d'une augmentation du rayonnement ultraviolet atteignant la terre, provoquant la mutation des spores des plantes. [21]

Il a été suggéré que la limite Permien-Trias est associée à une forte augmentation de l'abondance des champignons marins et terrestres, causée par la forte augmentation de la quantité de plantes et d'animaux morts nourris par les champignons. [31] Pendant un certain temps, ce « pic fongique » a été utilisé par certains paléontologues pour identifier la limite Permien-Trias dans les roches qui ne conviennent pas à la datation radiométrique ou manquent de fossiles d'indice appropriés, mais même les proposants de l'hypothèse du pic fongique ont souligné que « les pointes fongiques" peuvent avoir été un phénomène récurrent créé par l'écosystème post-extinction dans le premier Trias. [31] L'idée même d'une pointe fongique a été critiquée pour plusieurs motifs, notamment : Réduviasporonites, la spore fongique supposée la plus commune, peut être une algue fossilisée [21] [32] la pointe n'est pas apparue dans le monde [33] [34] et dans de nombreux endroits elle n'est pas tombée sur la limite Permien-Trias. [35] Les reduviasporonites peuvent même représenter une transition vers un monde triasique dominé par les lacs plutôt qu'une première zone triasique de mort et de décomposition dans certains lits de fossiles terrestres. [36] Des preuves chimiques plus récentes concordent mieux avec une origine fongique pour Réduviasporonites, diluant ces critiques. [37]

L'incertitude existe concernant la durée de l'extinction globale et sur le moment et la durée des extinctions de divers groupes dans le processus plus large. Certaines preuves suggèrent qu'il y a eu de multiples impulsions d'extinction [11] ou que l'extinction s'est étalée sur quelques millions d'années, avec un pic aigu au cours du dernier million d'années du Permien. [35] [38] Les analyses statistiques de certaines strates hautement fossilifères à Meishan, province du Zhejiang dans le sud-est de la Chine, suggèrent que l'extinction principale a été regroupée autour d'un pic. [12] Des recherches récentes montrent que différents groupes se sont éteints à différentes époques par exemple, alors qu'il est difficile de dater absolument, les extinctions d'ostracodes et de brachiopodes ont été séparées de 670 000 à 1,17 million d'années. [39] Dans une séquence bien conservée dans l'est du Groenland, le déclin des animaux est concentré sur une période de 10 000 à 60 000 ans, les plantes prenant plusieurs centaines de milliers d'années supplémentaires pour montrer le plein impact de l'événement. [40]

Une théorie plus ancienne, encore soutenue dans certains articles récents, [11] [41] est qu'il y a eu deux impulsions d'extinction majeures distantes de 9,4 millions d'années, séparées par une période d'extinctions bien au-dessus du niveau de fond, et que l'extinction finale n'a tué que environ 80% des espèces marines vivantes à ce moment-là tandis que les autres pertes se sont produites pendant la première impulsion ou l'intervalle entre les impulsions. Selon cette théorie, l'une de ces impulsions d'extinction s'est produite à la fin de l'époque guadalupienne du Permien. [11] [42] Par exemple, tous les genres dinocéphales se sont éteints à la fin du Guadalupien, [41] comme les Verbeekinidae, une famille de foraminifères fusulines de grande taille. [43] L'impact de l'extinction de la fin de Guadalupian sur les organismes marins semble avoir varié entre les emplacements et entre les groupes taxonomiques — les brachiopodes et les coraux ont subi de graves pertes. [44] [45]

Extinctions marines Genres éteints Remarques
Arthropodes
Euryptérides 100% Peut avoir disparu peu de temps avant la limite P-Tr
Ostracodes 59%
Trilobites 100% En déclin depuis le Dévonien seuls 2 genres vivaient avant l'extinction
Brachiopodes
Brachiopodes 96% Les orthides et les productids se sont éteints
Bryozoaires
Bryozoaires 79% Les fenêtres, les trépostomes et les cryptostomes se sont éteints
Accords
Acanthodiens 100% En déclin depuis le Dévonien, avec une seule famille vivante
Cnidaire
Anthozoaires 96% Les coraux tabulés et rugueux se sont éteints
Échinodermes
Blastoïdes 100% Peut avoir disparu peu de temps avant la limite P-Tr
Crinoïdes 98% Inadunates et camerates se sont éteints
Mollusque
Ammonites 97% Les goniatites se sont éteintes
Bivalves 59%
Gastéropodes 98%
Rétaria
Foraminifères 97% Les Fusulinides se sont éteints, mais étaient presque éteints avant la catastrophe
Radiolaires 99% [46]

Organismes marins Modifier

Les invertébrés marins ont subi les pertes les plus importantes lors de l'extinction du P-Tr. Des preuves de cela ont été trouvées dans des échantillons de sections du sud de la Chine à la limite P-Tr. Ici, 286 des 329 genres d'invertébrés marins disparaissent dans les deux dernières zones sédimentaires contenant des conodontes du Permien. [12] La diminution de la diversité a probablement été causée par une forte augmentation des extinctions, plutôt que par une diminution de la spéciation. [47]

L'extinction a principalement affecté les organismes à squelette de carbonate de calcium, en particulier ceux qui dépendent d'un CO stable.2 niveaux pour produire leurs squelettes. [48] ​​Ces organismes étaient sensibles aux effets de l'acidification des océans résultant de l'augmentation du CO atmosphérique2.

Parmi les organismes benthiques, l'événement d'extinction a multiplié les taux d'extinction de fond, et a donc causé une perte maximale d'espèces aux taxons qui avaient un taux d'extinction de fond élevé (par implication, les taxons avec un renouvellement élevé). [49] [50] Le taux d'extinction d'organismes marins était catastrophique. [12] [51] [52] [53]

Les groupes d'invertébrés marins survivants comprenaient des brachiopodes articulés (ceux avec une charnière), [54] qui avaient subi un lent déclin en nombre depuis l'extinction de P-Tr, l'ordre Ceratitida d'ammonites [55] et de crinoïdes (" lis de mer "), [55 ] qui a failli disparaître mais est devenu plus tard abondant et diversifié.

Les groupes avec les taux de survie les plus élevés avaient généralement un contrôle actif de la circulation, des mécanismes d'échange de gaz élaborés et une calcification légère. Les organismes plus fortement calcifiés avec des appareils respiratoires plus simples ont subi la plus grande perte de diversité des espèces. [20] [56] Dans le cas des brachiopodes, au moins, les taxons survivants étaient généralement de petits membres rares d'une communauté autrefois diverse. [57]

Les ammonoïdes, qui étaient en déclin à long terme depuis 30 millions d'années depuis le roadien (permien moyen), ont subi une extinction sélective 10 millions d'années avant l'événement principal, à la fin de l'étape capitanienne. Dans cette extinction préliminaire, qui a considérablement réduit les disparités, ou la gamme des différentes guildes écologiques, des facteurs environnementaux étaient apparemment responsables. La diversité et la disparité ont encore diminué jusqu'à la limite P-Tr, l'extinction ici (P-Tr) était non sélective, compatible avec un initiateur catastrophique. Au Trias, la diversité a augmenté rapidement, mais la disparité est restée faible. [58]

La gamme de morphospace occupée par les ammonoïdes, c'est-à-dire leur gamme de formes, de formes ou de structures possibles, est devenue plus restreinte au fur et à mesure que le Permien progressait. Quelques millions d'années après le début du Trias, la gamme originale des structures ammonoïdes était à nouveau occupée, mais les paramètres étaient désormais partagés différemment entre les clades. [59]

Invertébrés terrestres Modifier

Le Permien avait une grande diversité d'insectes et d'autres espèces d'invertébrés, y compris les plus gros insectes qui aient jamais existé. La fin du Permien est la plus grande extinction massive d'insectes connue [60] selon certaines sources, c'est la seul extinction massive des insectes. [61] [62] Huit ou neuf ordres d'insectes se sont éteints et dix autres ont été considérablement réduits en diversité. Les paléodictyoptéroïdes (insectes à pièces buccales piqueuses et suceuses) ont commencé à décliner au cours du Permien moyen, ces extinctions ont été liées à un changement de la flore. Le déclin le plus important s'est produit à la fin du Permien et n'a probablement pas été directement causé par les transitions florales liées aux conditions météorologiques. [51]

La plupart des groupes d'insectes fossiles trouvés après la limite Permien-Trias diffèrent considérablement de ceux d'avant : parmi les groupes d'insectes du Paléozoïque, seuls les Glosselytrodea, Miomoptera et Protorthoptera ont été découverts dans des dépôts d'après l'extinction. Les caloneurodiens, les monurans, les paléodictyoptéroïdes, les protélytroptériens et les protodonates se sont éteints à la fin du Permien. Dans les gisements bien documentés du Trias supérieur, les fossiles se composent majoritairement de groupes d'insectes fossiles modernes. [61]

Plantes terrestres Modifier

Réponse de l'écosystème végétal Modifier

Les archives géologiques des plantes terrestres sont rares et basées principalement sur des études de pollen et de spores. Les plantes sont relativement immunisées contre les extinctions de masse, l'impact de toutes les grandes extinctions de masse étant « insignifiant » au niveau familial. [21] [ douteux - discuter ] Même la réduction observée de la diversité des espèces (de 50 %) peut être principalement due à des processus taphonomiques. [21] Cependant, un réarrangement massif des écosystèmes se produit, avec des abondances et des distributions végétales qui changent profondément et toutes les forêts disparaissent pratiquement [21] [63] la flore paléozoïque a à peine survécu à cette extinction. [64]

À la limite P-Tr, les groupes floraux dominants ont changé, de nombreux groupes de plantes terrestres entrant en déclin abrupt, tels que Cordaites (gymnospermes) et Glossopteris (graines de fougères). [65] Les genres de gymnospermes dominants ont été remplacés après la frontière par des lycophytes — les lycophytes existants sont des recolonisateurs de zones perturbées. [66]

Des études palynologiques ou polliniques de l'est du Groenland des strates de roches sédimentaires déposées pendant la période d'extinction indiquent des forêts denses de gymnospermes avant l'événement. En même temps que la macrofaune des invertébrés marins déclinait, ces grandes forêts se sont éteintes et ont été suivies d'une augmentation de la diversité des petites plantes herbacées, notamment Lycopodiophyta, à la fois Selaginellales et Isoetales. Plus tard, d'autres groupes de gymnospermes sont redevenus dominants, mais ont à nouveau subi des mortalités importantes. Ces changements cycliques de la flore se sont produits à quelques reprises au cours de la période d'extinction et par la suite. Ces fluctuations de la flore dominante entre les taxons ligneux et herbacés indiquent un stress environnemental chronique entraînant la perte de la plupart des grandes espèces végétales des bois. Les successions et les extinctions de communautés végétales ne coïncident pas avec le changement des valeurs de δ 13 C mais se sont produites de nombreuses années après. [34] La récupération des forêts de gymnospermes a pris 4 à 5 millions d'années. [21]

Trou de charbon Modifier

Aucun gisement de charbon n'est connu du Trias inférieur, et ceux du Trias moyen sont minces et à faible teneur. [22] Ce « coal gap » a été expliqué de plusieurs manières. Il a été suggéré que de nouveaux champignons, insectes et vertébrés plus agressifs ont évolué et ont tué un grand nombre d'arbres. Ces décomposeurs eux-mêmes ont subi de lourdes pertes d'espèces au cours de l'extinction et ne sont pas considérés comme une cause probable du trou de charbon. [22] Il se pourrait simplement que toutes les centrales à charbon se soient éteintes par l'extinction du P-Tr et qu'il ait fallu 10 millions d'années pour qu'une nouvelle série de plantes s'adapte aux conditions humides et acides des tourbières. [22] Les facteurs abiotiques (facteurs non causés par des organismes), tels que la diminution des précipitations ou l'augmentation de l'apport de sédiments clastiques, peuvent également être à blâmer. [21]

D'un autre côté, le manque de charbon peut simplement refléter la rareté de tous les sédiments connus du Trias inférieur. Les écosystèmes producteurs de charbon, plutôt que de disparaître, se sont peut-être déplacés vers des zones où nous n'avons aucun enregistrement sédimentaire pour le Trias inférieur. [21] Par exemple, dans l'est de l'Australie, un climat froid était la norme depuis longtemps, avec un écosystème de tourbière adapté à ces conditions. Environ 95 % de ces plantes productrices de tourbe sont allées localement éteints à la frontière P-Tr [67] les gisements de charbon en Australie et en Antarctique disparaissent de manière significative avant la limite P-Tr. [21]

Vertébrés terrestres Modifier

Il y a suffisamment de preuves pour indiquer que plus des deux tiers des amphibiens labyrinthodontes terrestres, des familles sauropsides (« reptiles ») et thérapsides (« proto-mammifères ») se sont éteintes. Les grands herbivores ont subi les pertes les plus lourdes.

Tous les reptiles anapsides du Permien se sont éteints à l'exception des procolophonides (bien que les testudines aient morphologiquement-crânes anapsides, on pense maintenant qu'ils ont évolué séparément des ancêtres diapsides). Les pélycosaures se sont éteints avant la fin du Permien. Trop peu de fossiles de diapsides du Permien ont été trouvés pour étayer une conclusion sur l'effet de l'extinction du Permien sur les diapsides (le groupe « reptile » à partir duquel les lézards, les serpents, les crocodiliens et les dinosaures (y compris les oiseaux) ont évolué). [68] [69]

Les groupes qui ont survécu ont subi des pertes d'espèces extrêmement lourdes et certains groupes de vertébrés terrestres ont failli disparaître à la fin du Permien. Certains des groupes survivants n'ont pas persisté longtemps au-delà de cette période, mais d'autres qui ont à peine survécu ont produit des lignées diverses et durables. Cependant, il a fallu 30 millions d'années pour que la faune vertébrée terrestre se rétablisse complètement à la fois numériquement et écologiquement. [70]

Explications possibles Modifier

Une analyse des fossiles marins du dernier stade Changhsingien du Permien a révélé que les organismes marins ayant une faible tolérance à l'hypercapnie (forte concentration de dioxyde de carbone) avaient des taux d'extinction élevés et que les organismes les plus tolérants avaient de très légères pertes.

Les organismes marins les plus vulnérables étaient ceux qui produisaient des parties dures calcaires (à partir de carbonate de calcium) et avaient des taux métaboliques faibles et des systèmes respiratoires faibles, notamment les éponges calcaires, les coraux rugueux et tabulés, les brachiopodes calcite, les bryozoaires et les échinodermes environ 81 % de ces genres se sont éteints. Les proches parents sans parties dures calcaires n'ont subi que des pertes mineures, comme les anémones de mer, à partir desquelles les coraux modernes ont évolué. Les animaux avec des taux métaboliques élevés, des systèmes respiratoires bien développés et des parties dures non calcaires ont subi des pertes négligeables, à l'exception des conodontes, chez lesquels 33 % des genres se sont éteints. [71]

Ce schéma est cohérent avec ce que l'on sait des effets de l'hypoxie, un manque mais pas une absence totale d'oxygène. Cependant, l'hypoxie ne peut pas avoir été le seul mécanisme de destruction des organismes marins. Presque toutes les eaux du plateau continental auraient dû devenir gravement hypoxiques pour expliquer l'ampleur de l'extinction, mais une telle catastrophe rendrait difficile l'explication du schéma très sélectif de l'extinction. Les modèles mathématiques des atmosphères du Permien supérieur et du Trias inférieur montrent un déclin significatif mais prolongé des niveaux d'oxygène atmosphérique, sans accélération près de la limite P-Tr. Les niveaux minimaux d'oxygène atmosphérique dans le Trias inférieur ne sont jamais inférieurs aux niveaux actuels et donc la baisse des niveaux d'oxygène ne correspond pas au schéma temporel de l'extinction. [71]

Les organismes marins sont plus sensibles aux changements de CO
2 (dioxyde de carbone) que les organismes terrestres pour diverses raisons. CO
2 est 28 fois plus soluble dans l'eau que l'oxygène. Les animaux marins fonctionnent normalement avec des concentrations plus faibles de CO
2 dans leur corps que les animaux terrestres, car l'élimination du CO
2 chez les animaux à respiration aérienne est entravée par la nécessité pour le gaz de traverser les membranes du système respiratoire (alvéoles pulmonaires, trachées, etc.), même lorsque le CO
2 diffuse plus facilement que l'oxygène. Chez les organismes marins, des augmentations relativement modestes mais soutenues du CO
Les concentrations 2 entravent la synthèse des protéines, réduisent les taux de fécondation et produisent des déformations dans les parties dures calcaires. [71] De plus, une augmentation du CO
2 est inévitablement liée à l'acidification des océans, ce qui est cohérent avec l'extinction préférentielle des taxons fortement calcifiés et d'autres signaux dans les archives rocheuses qui suggèrent un océan plus acide. [72] La diminution du pH de l'océan est calculée jusqu'à 0,7 unité. [73]

Il est difficile d'analyser en détail les taux d'extinction et de survie des organismes terrestres car peu de gisements de fossiles terrestres s'étendent sur la limite Permien-Trias. Les insectes du Trias sont très différents de ceux du Permien, mais une lacune dans les archives fossiles d'insectes s'étend sur environ 15 millions d'années, de la fin du Permien au début du Trias. Le record le plus connu de changements chez les vertébrés à travers la frontière Permien-Trias se produit dans le supergroupe du Karoo en Afrique du Sud, mais les analyses statistiques n'ont jusqu'à présent pas produit de conclusions claires. [71] Cependant, l'analyse des dépôts fluviaux fossiles des plaines inondables indique un passage des méandres aux modèles fluviaux tressés, indiquant un assèchement abrupt du climat. [74] Le changement climatique peut avoir pris aussi peu que 100 000 ans, provoquant l'extinction de l'unique Glossopteris flore et ses herbivores, suivi de la guilde des carnivores. [75] Les extinctions de la fin du Permien ne se sont pas produites à un horizon temporel instantané en particulier, l'extinction florale a été retardée dans le temps. [76]

À la suite de l'extinction, la structure écologique de la biosphère actuelle a évolué à partir du stock de taxons survivants. Dans la mer, la "faune évolutive moderne" est devenue dominante sur les éléments de la "faune évolutive paléozoïque". [77] Les taxons typiques des faunes benthiques coquillier étaient désormais les bivalves, les escargots, les oursins et les Malacostraca, tandis que les poissons osseux [78] et les reptiles marins [79] se diversifiaient dans la zone pélagique. Sur terre, les dinosaures et les mammifères sont apparus au cours du Trias. Le changement profond dans la composition taxonomique était en partie le résultat de la sélectivité de l'événement d'extinction, qui a affecté certains taxons (par exemple, les brachiopodes) plus sévèrement que d'autres (par exemple, les bivalves). [80] Cependant, la récupération était également différentielle entre les taxons. Certains survivants se sont éteints quelques millions d'années après l'extinction sans s'être re-diversifiés (marche des clades morts, [81] par exemple la famille des escargots Bellerophontidae [82] ), tandis que d'autres ont dominé au cours des temps géologiques (par exemple, les bivalves). [83] [84]

Changements dans les écosystèmes marins Modifier

Les faunes marines post-extinction étaient pour la plupart pauvres en espèces et dominées par quelques espèces sinistrées telles que les bivalves Claraia et Unionistes. Les communautés du fond marin ont maintenu une diversité relativement faible jusqu'à la fin du Trias inférieur, environ 4 millions d'années après l'extinction. [85] Cette récupération lente contraste remarquablement avec la récupération rapide observée chez les organismes nectoniques tels que les ammonoïdes, qui dépassaient les diversités pré-extinction déjà deux millions d'années après la crise. [86] Le retard relatif dans la récupération des organismes benthiques a été attribué à une anoxie généralisée, [87] mais les abondances élevées d'espèces benthiques contredisent cette explication. [88] Des travaux plus récents suggèrent que le rythme de récupération était intrinsèquement déterminé par l'intensité de la compétition entre les espèces, qui entraîne des taux de différenciation de niche et de spéciation. [89] En conséquence, les faibles niveaux de compétition interspécifique dans les communautés du fond marin dominées par les consommateurs primaires correspondent à des taux de diversification lents et des niveaux élevés de compétition interspécifique parmi les consommateurs secondaires et tertiaires nectoniques à des taux de diversification élevés. Alors que la plupart des communautés marines ont été entièrement récupérées par le Trias moyen, [90] [91] la diversité marine mondiale a atteint des valeurs de pré-extinction au plus tôt au Jurassique moyen, environ 75 millions d'années après l'événement d'extinction. [92]

Avant l'extinction, environ les deux tiers des animaux marins étaient sessiles et attachés au fond marin. Au cours du Mésozoïque, seulement environ la moitié des animaux marins étaient sessiles tandis que les autres vivaient en liberté. L'analyse des fossiles marins de la période a indiqué une diminution de l'abondance des suspensions épifaunales sessiles telles que les brachiopodes et les nénuphars et une augmentation des espèces mobiles plus complexes telles que les escargots, les oursins et les crabes. [93]

Avant l'extinction massive du Permien, les écosystèmes marins complexes et simples étaient également courants. Après le rétablissement de l'extinction de masse, les communautés complexes étaient presque trois fois plus nombreuses que les communautés simples [93] et l'augmentation de la pression de prédation a conduit à la révolution marine mésozoïque.

Les bivalves étaient assez rares avant l'extinction P-Tr mais sont devenus nombreux et diversifiés au Trias, et un groupe, les palourdes rudistes, est devenu le principal constructeur de récifs du Mésozoïque. Certains chercheurs pensent qu'une grande partie du changement s'est produit au cours des 5 millions d'années entre les deux impulsions d'extinction majeures. [94]

Les crinoïdes (« nénuphars ») ont subi une extinction sélective, entraînant une diminution de la variété de leurs formes. [95] Leur rayonnement adaptatif qui s'ensuivit était vif et résulta en des formes possédant des bras flexibles devenant une mobilité généralisée, principalement une réponse à la pression de prédation, devint également beaucoup plus répandue. [96]

Vertébrés terrestres Modifier

Lystrosaurus, un dicynodonte thérapside herbivore de la taille d'un porc, constituait jusqu'à 90 % de la faune vertébrée terrestre du Trias. De plus petits thérapsides cynodontes carnivores ont également survécu, y compris les ancêtres des mammifères. Dans la région du Karoo en Afrique australe, les thérocéphales Tétracynodon, Moschorhinus et Ictidosuchoïdes ont survécu, mais ne semblent pas avoir été abondantes dans le Trias. [97]

Les archosaures (qui comprenaient les ancêtres des dinosaures et des crocodiliens) étaient initialement plus rares que les thérapsides, mais ils ont commencé à déplacer les thérapsides au milieu du Trias. Au Trias moyen à supérieur, les dinosaures ont évolué à partir d'un groupe d'archosaures et ont continué à dominer les écosystèmes terrestres au cours du Jurassique et du Crétacé. [98] Cette "prise de contrôle triasique" a peut-être contribué à l'évolution des mammifères en forçant les thérapsides survivants et leurs successeurs mammifères à vivre comme de petits insectivores principalement nocturnes, la vie nocturne a probablement forcé au moins les mammifères à développer une fourrure et des taux métaboliques plus élevés, [ 99] tout en perdant une partie des récepteurs rétiniens différentiels sensibles à la couleur reptiliens et oiseaux préservés.

Certains amphibiens temnospondyles se sont rétablis relativement rapidement, malgré leur quasi-extinction. Mastodonsaurus et les trématosaures étaient les principaux prédateurs aquatiques et semi-aquatiques pendant la majeure partie du Trias, certains se nourrissant de tétrapodes et d'autres de poissons. [100]

Les vertébrés terrestres ont mis un temps inhabituellement long à se remettre de l'extinction de P–Tr. , et les formes de mammifères étaient abondantes et diverses. [9]

Il est difficile de déterminer les causes exactes de l'extinction du Permien-Trias, principalement parce qu'elle s'est produite il y a plus de 250 millions d'années, et depuis lors, une grande partie des preuves qui auraient indiqué la cause ont été détruites ou cachées profondément dans la Terre sous de nombreux couches de roche. Le fond marin est également complètement recyclé tous les 200 millions d'années par le processus continu de la tectonique des plaques et de la propagation du fond marin, ne laissant aucune indication utile sous l'océan.

Pourtant, les scientifiques ont rassemblé des preuves significatives des causes et plusieurs mécanismes ont été proposés. Les propositions incluent à la fois des processus catastrophiques et graduels (similaires à ceux théorisés pour l'événement d'extinction du Crétacé-Paléogène).

  • Les catastrophique groupe comprend un ou plusieurs grands événements d'impact de bolide, un volcanisme accru et une libération soudaine de méthane du fond marin, soit en raison de la dissociation des dépôts d'hydrate de méthane ou du métabolisme des dépôts de carbone organique par des microbes méthanogènes.
  • Les graduel groupe comprend le changement du niveau de la mer, l'augmentation de l'anoxie et l'augmentation de l'aridité.

Toute hypothèse sur la cause doit expliquer la sélectivité de l'événement, qui a affecté les organismes à squelette de carbonate de calcium le plus sévèrement la longue période (4 à 6 millions d'années) avant le début de la récupération, et l'étendue minimale de la minéralisation biologique (malgré le dépôt de carbonates inorganiques) une fois la reprise commencée. [48]

Volcanisme Modifier

Les étapes finales du Permien ont connu deux inondations de basalte. Un plus petit, les pièges Emeishan en Chine, s'est produit en même temps que l'impulsion d'extinction de la fin du Guadalupe, dans une zone proche de l'équateur à l'époque. [101] [102] Les éruptions de basalte d'inondation qui ont produit les pièges sibériens ont constitué l'un des plus grands événements volcaniques connus sur Terre et ont couvert plus de 2 000 000 de kilomètres carrés (770 000 milles carrés) de lave. [103] [104] [105] La date des éruptions des pièges sibériens et l'événement d'extinction sont en bon accord. [24] [106] Les pièges sibériens reposent sur d'épaisses séquences de dépôts de carbonate et d'évaporite du Paléozoïque inférieur et moyen, ainsi que de roches clastiques houillères du Carbonifère-Permien. Lorsqu'elles sont chauffées, comme par des intrusions ignées, ces roches sont capables d'émettre de grandes quantités de gaz toxiques et à effet de serre. Le cadre unique des pièges sibériens sur ces dépôts est probablement la raison de la gravité de l'extinction. [107]

Les éruptions d'Emeishan et de Siberian Traps ont pu provoquer des nuages ​​de poussière et des aérosols acides, qui auraient bloqué la lumière du soleil et ainsi perturbé la photosynthèse à la fois sur terre et dans la zone photique de l'océan, provoquant l'effondrement des chaînes alimentaires. Les éruptions peuvent également avoir causé des pluies acides lorsque les aérosols ont été emportés par l'atmosphère. Cela a peut-être tué des plantes terrestres, des mollusques et des organismes planctoniques qui avaient des coquilles de carbonate de calcium. Les éruptions auraient également émis du dioxyde de carbone, provoquant le réchauffement climatique. Lorsque tous les nuages ​​de poussière et les aérosols ont été éliminés de l'atmosphère, l'excès de dioxyde de carbone serait resté et le réchauffement aurait eu lieu sans aucun effet d'atténuation. [108]

Les pièges sibériens avaient des caractéristiques inhabituelles qui les rendaient encore plus dangereux. Les basaltes d'inondation purs produisent de la lave fluide à faible viscosité et ne projettent pas de débris dans l'atmosphère. Il semble, cependant, que 20 % de la production des éruptions des pièges sibériens était pyroclastique (constituée de cendres et d'autres débris jetés haut dans l'atmosphère), augmentant l'effet de refroidissement à court terme. [109] La lave de basalte a éclaté ou pénétré dans les roches carbonatées et dans les sédiments qui étaient en train de former de grands lits de charbon, qui auraient tous deux émis de grandes quantités de dioxyde de carbone, entraînant un réchauffement climatique plus important après le dépôt de la poussière et des aérosols. [108]

En janvier 2011, une équipe, dirigée par Stephen Grasby de la Commission géologique du Canada—Calgary, a rapporté des preuves que le volcanisme a provoqué l'inflammation d'énormes couches de charbon, libérant peut-être plus de 3 000 milliards de tonnes de carbone. L'équipe a trouvé des dépôts de cendres dans des couches rocheuses profondes près de ce qui est maintenant la formation de Buchanan Lake. Selon leur article, "les cendres de charbon dispersées par l'éruption explosive du piège sibérien devraient avoir une libération associée d'éléments toxiques dans les plans d'eau impactés où des boues de cendres volantes se sont développées. Les éruptions mafiques à grande échelle sont des événements de longue durée qui permettraient une construction importante. des nuages ​​de cendres mondiaux." [110] [111] Dans une déclaration, Grasby a déclaré: "En plus de ces volcans provoquant des incendies à travers le charbon, les cendres qu'il a crachées étaient hautement toxiques et ont été libérées dans la terre et l'eau, contribuant potentiellement au pire événement d'extinction de l'histoire de la Terre. ." [112] En 2013, une équipe dirigée par Q.Y. Yang a signalé que les quantités totales de substances volatiles importantes émises par les pièges sibériens sont de 8,5 × 10 7 Tg CO2, 4,4 × 10 6 Tg CO, 7,0 × 10 6 Tg H2S et 6,8 × 10 7 Tg SO2, les données soutiennent une notion populaire selon laquelle l'extinction massive de la fin du Permien sur Terre a été causée par l'émission d'énormes quantités de substances volatiles des pièges sibériens dans l'atmosphère. [113]

En 2015, des preuves et une chronologie ont indiqué que l'extinction avait été causée par des événements dans la grande province ignée des pièges sibériens. [114] [115] [116] [117] Les niveaux de dioxyde de carbone avant et après les éruptions sont mal limités, mais peuvent avoir bondi entre 500 et 4000 ppm avant l'événement d'extinction à environ 8000 ppm après l'extinction. [118]

En 2020, les scientifiques ont reconstitué les mécanismes qui ont conduit à l'événement d'extinction dans un modèle biogéochimique, ont montré les conséquences de l'effet de serre sur l'environnement marin et ont signalé que l'extinction de masse peut être attribuée au CO volcanique.2 émissions. [119] [120] Des preuves supplémentaires - basées sur des pointes de coronène-mercure appariées - pour une cause de combustion volcanique de l'extinction de masse ont été publiées en 2020. [121] [122]

Gazéification d'hydrate de méthane Modifier

Les scientifiques ont trouvé des preuves mondiales d'une diminution rapide d'environ 1 % du rapport isotopique 13 C/12 C dans les roches carbonatées de la fin du Permien. [53] [123] C'est la première, la plus grande et la plus rapide d'une série d'excursions négatives et positives (diminutions et augmentations du rapport 13 C/12 C) qui se poursuit jusqu'à ce que le rapport isotopique se stabilise brusquement au Trias moyen, suivi peu de temps après par la récupération de formes de vie calcifiantes (organismes qui utilisent le carbonate de calcium pour construire des parties dures telles que des coquilles). [20]

Divers facteurs peuvent avoir contribué à cette baisse du rapport 13 C/ 12 C, mais la plupart s'avèrent insuffisants pour rendre pleinement compte de la quantité observée : [124]

  • Les gaz des éruptions volcaniques ont un rapport 13 C/ 12 C environ 0,5 à 0,8 % inférieur à la norme ( δ 13 C environ -0,5 à -0,8 %), mais une évaluation réalisée en 1995 a conclu que la quantité requise pour produire une réduction d'environ 1,0 % dans le monde nécessite des éruptions plus importantes par ordre de grandeur que toutes celles pour lesquelles des preuves ont été trouvées. [125] (Cependant, cette analyse ne portait que sur le CO2 produit par le magma lui-même, et non par des interactions avec des sédiments porteurs de carbone, comme proposé plus tard.)
  • Une diminution de l'activité organique extrairait le 12 C plus lentement de l'environnement et en laisserait une plus grande partie s'incorporer aux sédiments, réduisant ainsi le rapport 13 C/ 12 C. Les processus biochimiques utilisent préférentiellement les isotopes les plus légers car les réactions chimiques sont finalement entraînées par des forces électromagnétiques entre les atomes et les isotopes plus légers répondent plus rapidement à ces forces, mais une étude d'une baisse plus faible de 0,3 à 0,4% en 13 C/12 C ( δ 13 C -3 à -4 ‰) au maximum thermique paléocène-éocène (PETM) a conclu que même le transfert de tout le carbone organique (dans les organismes, les sols et dissous dans l'océan) dans les sédiments serait insuffisant : même un aussi grand enfouissement de matière riche en 12 C n'aurait pas produit la « plus petite » baisse du rapport 13 C/ 12 C des roches autour du PETM. [125]
  • La matière organique sédimentaire enfouie a un rapport 13 C/ 12 C de 2,0 à 2,5 % inférieur à la normale ( δ 13 C -2,0 à -2,5 %). Théoriquement, si le niveau de la mer baissait fortement, les sédiments marins peu profonds seraient exposés à l'oxydation. Mais 6 500 à 8 400 gigatonnes (1 gigatonne = 10 9 tonnes métriques) de carbone organique devraient être oxydées et renvoyées dans le système océan-atmosphère en moins de quelques centaines de milliers d'années pour réduire le rapport 13 C/12 C de 1,0 %. , ce qui n'est pas considéré comme une possibilité réaliste. [51] De plus, le niveau de la mer s'élevait plutôt qu'il ne baissait au moment de l'extinction. [126]
  • Plutôt qu'une baisse soudaine du niveau de la mer, des périodes intermittentes d'hyperoxie et d'anoxie au fond de l'océan (conditions d'oxygène élevé et d'oxygène faible ou nul) peuvent avoir causé les fluctuations du rapport 13 C/ 12 C dans le Trias inférieur [20] et l'anoxie globale peut avoir été responsable du blip de la fin du Permien. Les continents de la fin du Permien et du début du Trias étaient plus regroupés sous les tropiques qu'ils ne le sont aujourd'hui, et les grands fleuves tropicaux auraient déversé des sédiments dans des bassins océaniques plus petits et partiellement fermés aux basses latitudes. De telles conditions favorisent les épisodes oxiques et anoxiques Les conditions oxiques/anoxiques entraîneraient respectivement une libération/enfouissement rapide de grandes quantités de carbone organique, qui a un faible rapport 13 C/12 C car les processus biochimiques utilisent davantage les isotopes les plus légers. [127] Cette raison ou une autre raison organique peut avoir été responsable à la fois de cela et d'un modèle protérozoïque/cambrien de fluctuation des rapports 13 C / 12 C. [20]

D'autres hypothèses incluent un empoisonnement océanique de masse, libérant de grandes quantités de CO
2 , [128] et une réorganisation à long terme du cycle global du carbone. [124]

Avant l'examen de l'inclusion des sédiments carbonatés grillés par le volcanisme, le seul mécanisme proposé suffisant pour provoquer une réduction globale de 1 % du rapport 13 C/12 C était la libération de méthane à partir de clathrates de méthane. [51] Les modèles du cycle du carbone confirment qu'il aurait eu suffisamment d'effet pour produire la réduction observée. [124] [128] Les clathrates de méthane, également connus sous le nom d'hydrates de méthane, sont constitués de molécules de méthane piégées dans des cages de molécules d'eau. Le méthane, produit par les méthanogènes (organismes microscopiques unicellulaires), a un rapport 13 C/ 12 C environ 6,0 % inférieur à la normale ( δ 13 C -6,0 %). À la bonne combinaison de pression et de température, il est piégé dans des clathrates assez proches de la surface du pergélisol et en quantités beaucoup plus importantes aux marges continentales (plateaux continentaux et fonds marins plus profonds à proximité). Les hydrates de méthane océaniques se trouvent généralement enfouis dans les sédiments où l'eau de mer a une profondeur d'au moins 300 m (980 pi). Ils peuvent être trouvés jusqu'à environ 2 000 m (6 600 pi) sous le fond marin, mais généralement seulement à environ 1 100 m (3 600 pi) sous le fond marin. [129]

La zone couverte par la lave des éruptions des pièges sibériens est environ deux fois plus grande qu'on ne le pensait à l'origine, et la majeure partie de la zone supplémentaire était une mer peu profonde à l'époque. Les fonds marins contenaient probablement des dépôts d'hydrate de méthane, et la lave a provoqué la dissociation des dépôts, libérant de grandes quantités de méthane. [130] Une vaste libération de méthane pourrait provoquer un réchauffement climatique important, car le méthane est un gaz à effet de serre très puissant. Des preuves solides suggèrent que les températures mondiales ont augmenté d'environ 6 °C (10,8 °F) près de l'équateur et donc davantage à des latitudes plus élevées : une forte diminution des rapports isotopiques de l'oxygène ( 18 O/ 16 O) [131] l'extinction de Glossopteris flore (Glossopteris et plantes qui poussaient dans les mêmes zones), qui nécessitaient un climat froid, avec son remplacement par des flores typiques des basses paléolatitudes. [132]

Cependant, le schéma des déplacements isotopiques qui devrait résulter d'une libération massive de méthane ne correspond pas aux schémas observés tout au long du Trias inférieur. Non seulement une telle cause nécessiterait la libération de cinq fois plus de méthane que postulé pour le PETM, [20] mais devrait-elle également être réenfouie à un taux irréaliste pour tenir compte des augmentations rapides du 13 C/12 C ratio (épisodes de 13 C fortement positifs) tout au long du Trias inférieur avant qu'il ne soit à nouveau libéré plusieurs fois. [20]

Anoxie Modifier

Des preuves d'anoxie océanique généralisée (grave carence en oxygène) et d'euxinia (présence de sulfure d'hydrogène) ont été trouvées de la fin du Permien au début du Trias. Dans la plupart des océans Téthys et Panthalasique, des preuves d'anoxie, notamment de fines stratifications dans les sédiments, de petits framboïdes de pyrite, des rapports uranium/thorium élevés et des biomarqueurs pour les bactéries vertes sulfureuses, apparaissent lors de l'extinction. [133] Cependant, dans certains sites, y compris Meishan, la Chine et l'est du Groenland, des preuves d'anoxie précèdent l'extinction. [134] [135] Les biomarqueurs des bactéries vertes sulfureuses, telles que l'isorénieratane, le produit diagénétique de l'isorénieratène, sont largement utilisés comme indicateurs de la zone photique euxinia, car les bactéries vertes sulfureuses nécessitent à la fois la lumière du soleil et le sulfure d'hydrogène pour survivre. Leur abondance dans les sédiments de la limite P-T indique que le sulfure d'hydrogène était présent même dans les eaux peu profondes.

Cette propagation d'eau toxique et appauvrie en oxygène aurait dévasté la vie marine, provoquant des mortalités massives. Des modèles de chimie océanique suggèrent que l'anoxie et l'euxinia étaient étroitement associées à l'hypercapnie (niveaux élevés de dioxyde de carbone). [136] Cela suggère que l'empoisonnement par le sulfure d'hydrogène, l'anoxie et l'hypercapnie ont agi ensemble comme un mécanisme de destruction. L'hypercapnie explique le mieux la sélectivité de l'extinction, mais l'anoxie et l'euxinia ont probablement contribué à la forte mortalité de l'événement. La persistance de l'anoxie au Trias inférieur peut expliquer la lente reprise de la vie marine après l'extinction. Les modèles montrent également que les événements anoxiques peuvent provoquer des émissions catastrophiques de sulfure d'hydrogène dans l'atmosphère (voir ci-dessous). [137]

La séquence d'événements menant aux océans anoxiques peut avoir été déclenchée par les émissions de dioxyde de carbone provenant de l'éruption des pièges sibériens. [137] Dans ce scénario, le réchauffement dû à l'augmentation de l'effet de serre réduirait la solubilité de l'oxygène dans l'eau de mer, entraînant une baisse de la concentration d'oxygène. L'altération accrue des continents due au réchauffement et à l'accélération du cycle de l'eau augmenterait le flux fluvial de phosphate vers l'océan. Le phosphate aurait soutenu une plus grande productivité primaire dans les océans de surface. L'augmentation de la production de matière organique aurait fait couler plus de matière organique dans les profondeurs de l'océan, où sa respiration diminuerait encore les concentrations d'oxygène. Une fois l'anoxie établie, elle aurait été entretenue par une boucle de rétroaction positive car l'anoxie en eau profonde a tendance à augmenter l'efficacité de recyclage du phosphate, conduisant à une productivité encore plus élevée.

Émissions de sulfure d'hydrogène Modifier

Un événement anoxique sévère à la fin du Permien aurait permis aux bactéries sulfato-réductrices de prospérer, provoquant la production de grandes quantités de sulfure d'hydrogène dans l'océan anoxique. La remontée de cette eau peut avoir libéré des émissions massives de sulfure d'hydrogène dans l'atmosphère et empoisonnerait les plantes et les animaux terrestres et affaiblirait gravement la couche d'ozone, exposant une grande partie de la vie qui restait à des niveaux mortels de rayonnement UV. [137] En effet, les preuves de biomarqueurs de la photosynthèse anaérobie par les Chlorobiaceae (bactéries soufrées vertes) de la fin du Permien au Trias inférieur indiquent que le sulfure d'hydrogène a remonté dans les eaux peu profondes parce que ces bactéries sont limitées à la zone photique et utilisent le sulfure comme électron. donneur.

L'hypothèse a l'avantage d'expliquer l'extinction massive des plantes, qui aurait augmenté les niveaux de méthane et aurait dû prospérer dans une atmosphère à haut niveau de dioxyde de carbone. Les spores fossiles de la fin du Permien soutiennent davantage la théorie : [138] beaucoup montrent des déformations qui auraient pu être causées par le rayonnement ultraviolet, qui aurait été plus intense après que les émissions de sulfure d'hydrogène aient affaibli la couche d'ozone.

Supercontinent Pangée Modifier

Au milieu du Permien (au cours de l'âge kungurien de l'époque cisuralienne du Permien), les principales plaques continentales de la Terre se sont jointes, formant un supercontinent appelé Pangée, qui était entouré par le superocéan, Panthalassa.

La circulation océanique et les conditions météorologiques atmosphériques au cours du Permien moyen ont produit des moussons saisonnières près des côtes et un climat aride dans le vaste intérieur continental. [139]

Au fur et à mesure que le supercontinent se formait, les zones côtières écologiquement diverses et productives se rétrécissaient. Les milieux aquatiques peu profonds ont été éliminés et ont exposé les organismes anciennement protégés des riches plateaux continentaux à une volatilité environnementale accrue.

La formation de la Pangée a appauvri la vie marine à un rythme presque catastrophique. Cependant, on pense que l'effet de la Pangée sur les extinctions terrestres a été plus faible. En fait, l'avancée des thérapsides et l'augmentation de leur diversité sont attribuées à la fin du Permien, lorsque l'on pensait que l'effet global de la Pangée avait atteint son apogée.

Si la formation de la Pangée a certainement initié une longue période d'extinction marine, son impact sur la "Grande Morte" et la fin du Permien est incertain.

Microbes Modifier

Une hypothèse publiée en 2014 postule qu'un genre d'archées méthanogènes anaérobies connu sous le nom Méthanosarcina était responsable de l'événement. [17] Trois sources de preuves suggèrent que ces microbes ont acquis une nouvelle voie métabolique via le transfert de gènes à peu près à cette époque, leur permettant de métaboliser efficacement l'acétate en méthane. Cela aurait conduit à leur reproduction exponentielle, leur permettant de consommer rapidement de vastes dépôts de carbone organique qui s'étaient accumulés dans les sédiments marins. Le résultat aurait été une forte accumulation de méthane et de dioxyde de carbone dans les océans et l'atmosphère de la Terre, d'une manière qui pourrait être cohérente avec les enregistrements isotopiques 13 C/12 C. Le volcanisme massif a facilité ce processus en libérant de grandes quantités de nickel, un métal rare qui est un cofacteur pour les enzymes impliquées dans la production de méthane. [17] En revanche, dans les sections canoniques de Meishan, la concentration en nickel augmente quelque peu après que les concentrations en δ 13 C aient commencé à baisser. [140]

Combinaison de causes Modifier

Les causes possibles, étayées par des preuves solides, semblent décrire une séquence de catastrophes, chacune pire les unes que les autres : les éruptions des pièges sibériens ont été suffisamment graves à elles seules, mais parce qu'elles se sont produites à proximité de gisements de charbon et du plateau continental, elles ont également déclenché de très grandes libérations de dioxyde de carbone. et le méthane. [71] Le réchauffement climatique qui en a résulté a peut-être causé l'événement anoxique le plus grave de l'histoire des océans : selon cette théorie, les océans sont devenus si anoxiques, que les organismes anaérobies réducteurs de soufre dominaient la chimie des océans et provoquaient des émissions massives de substances toxiques. sulfure d'hydrogène. [71]

Cependant, il peut y avoir quelques maillons faibles dans cette chaîne d'événements : les changements du rapport 13 C/ 12 C attendus d'un rejet massif de méthane ne correspondent pas aux modèles observés tout au long du Trias inférieur [20] et les types de la circulation thermohaline océanique qui a pu exister à la fin du Permien n'a probablement pas soutenu l'anoxie des grands fonds. [141]