Un sentier de pâturage sinueux fossilisé de l'ère cambrienne. Crédit :Luis Buatois
Si vous pouviez plonger au fond de l'océan il y a près de 540 millions d'années, juste après le point où les vagues commencent à se briser, vous trouveriez une explosion de vie - des dizaines d'animaux ressemblant à des vers et d'autres créatures marines creusant des tunnels et des structures complexes dans la boue et le sable - là où avant l'environnement était principalement stérile.
Grâce aux recherches publiées aujourd'hui dans Avancées scientifiques par une équipe de recherche internationale dirigée par l'Université de la Saskatchewan (USask), cette augmentation rapide de la biodiversité - l'un des deux événements majeurs sur une période de 100 millions d'années il y a 560 à 443 millions d'années - fait partie d'une image plus claire émergeant des anciens océans de la Terre et de la vie qu'ils contiennent.
« Nous pouvons voir à partir des traces fossiles – des traces, les sentiers, forages, et terriers les animaux laissés pour compte - que cet environnement particulier du fond de l'océan, l'offshore, servi de « creuset » pour la vie, " a déclaré le paléobiologiste américain Luis Buatois, auteur principal de l'article. "Au cours des prochains millions d'années, la vie s'est étendue de cette zone vers l'extérieur dans les eaux plus profondes et vers l'intérieur dans les eaux moins profondes."
La recherche est l'aboutissement de plus de 20 ans de travail de Buatois et de l'équipe qui a examiné des centaines de formations rocheuses dans des endroits à travers tous les continents.
"Jusqu'à maintenant, ces deux événements - l'explosion cambrienne et le grand événement de biodiversité de l'Ordovicien - ont été compris principalement grâce à l'étude des fossiles corporels - les coquillages, les carapaces et les ossements d'anciennes créatures marines, " a déclaré Buatois. " Maintenant, nous pouvons affirmer avec confiance que ces événements se reflètent également dans les traces fossiles qui révèlent le travail de ces créatures au corps mou dont les tissus charnus pourrissent très rapidement et ne sont donc que très rarement préservés. "
Demandez aux paléobiologistes Gabriela Mángano et Luis Buatois (de gauche à droite) sur le terrain au Maroc d'examiner des roches marines vieilles de 478 millions d'années. Crédit :Xiaoya Ma
Pour la première fois, l'équipe a montré des preuves d'animaux en train de "modifier" activement leur écosystème, grâce à la construction de terriers abondants et diversifiés sur le fond marin des océans du monde à cette époque ancienne.
"Ne sous-estimez jamais ce que les animaux sont capables de faire, " a déclaré la paléobiologiste américaine Gabriela Mángano, co-auteur de l'article. « Ils peuvent modifier leur environnement physique et chimique, exclure les autres animaux ou leur permettre de s'épanouir en créant de nouvelles ressources. Et ils faisaient définitivement toutes ces choses dans ces mers anciennes. »
Les efforts d'ingénierie des traces d'animaux producteurs de fossiles ont peut-être jeté les bases d'une plus grande diversité de la vie marine. Les chercheurs ont identifié un décalage de 20 millions d'années au cours de l'explosion cambrienne (le moment où la plupart des principaux groupes d'animaux apparaissent pour la première fois dans les archives fossiles) entre la diversification des traces fossiles et des fossiles du corps animal, suggérant que les animaux ultérieurs ont exploité des changements qui leur ont permis de se diversifier encore plus.
La recherche aide également à résoudre une grande question de l'enregistrement géochimique, ce qui indiquait qu'une grande partie de l'ancien océan était appauvrie en oxygène et impropre à la vie. Comme les océans aujourd'hui, l'océan Cambrien avait certaines zones pleines de vie, tandis que d'autres n'avaient pas les conditions nécessaires pour le soutenir.
Traces fossiles de trilobites du Grand événement de la biodiversité de l'Ordovicien. Crédit :Luis Buatois
"Le fait que la distribution des traces de fossiles montre qu'il y avait des endroits où la vie a prospéré à côté d'autres sans activité animale tout au long de la première période cambrienne est un argument fort en faveur de l'idée que les zones avec suffisamment d'oxygène pour soutenir une diversité d'animaux co- existait avec des eaux appauvries en oxygène dans des zones plus profondes, " a déclaré Mángano. " C'est une situation similaire à ce qui se passe dans les océans modernes avec des zones de minimum d'oxygène dans la partie externe du plateau continental et la partie supérieure de la pente continentale, mais oxygénés dans des eaux moins profondes."
La recherche pourrait fournir de nouvelles perspectives d'un point de vue évolutif sur l'importance de vastes formations rocheuses d'un millésime similaire trouvées au Canada et ailleurs, et aider la société à se préparer aux défis à venir.
« Comprendre les changements qui ont eu lieu au début de l'histoire de notre planète peut nous aider à faire face aux défis actuels des océans modernes, en particulier en ce qui concerne les changements d'oxygène, " dit Buatois.
