Un moderne, Masculin, Cécidomyie non piqueuse (Chironomidae :Tanytarsini) sur un pommier en fleurs à Munich, Allemagne. Les chironomes se trouvent des tropiques à l'Arctique et l'Antarctique, et ont existé sur de longues périodes de l'histoire géologique, ce qui en fait un candidat prometteur pour les études paléoécologiques. Crédit :Viktor Baranov
Les scientifiques utilisent de nombreux proxys pour reconstituer les anciens climats de la Terre. Pollen, diatomées, isotopes et fossiles géochimiques, par exemple, tous contribuent à reconstituer les énigmes du climat passé. L'omniprésence et la vaste étendue géographique des insectes, comme le moucheron non piqueur (ordre des diptères, famille des Chironomidés), un type de mouche - en ont fait un outil utile pour reconstruire les paléoclimats du monde entier au cours du passé géologique récent.
Des recherches antérieures ont utilisé des chironomes pour reconstituer le climat pendant l'Holocène (environ les 11 derniers 000 ans), comparer les insectes fossiles aux moucherons modernes. "Cette [technique] est plutôt bonne, mais il a un inconvénient majeur :plus on remonte dans le temps, moins ce que nous savons de la couverture des animaux modernes devient applicable, " dit Viktor Baranov, paléontologue à l'Université Lüdwig Maximilians de Munich. Par exemple, les petites libellules d'aujourd'hui n'auraient peut-être pas partagé une aire de répartition similaire avec les libellules d'un mètre de long du Crétacé il y a environ 100 millions d'années, il explique.
Maintenant, Baranov et son équipe ont développé une technique pour remonter le temps, en utilisant la taille des corps et des ailes de moucherons fossiles pour reconstituer les températures depuis le début du Crétacé il y a environ 145 millions d'années. Baranov dit qu'ils voulaient ajouter un proxy qui peut être utile pour les fossiles qui se trouvent dans des contextes géologiques où d'autres proxys pourraient être inutilisables. leurs résultats, présenté à l'Assemblée générale de l'Union européenne des géosciences (EGU) 2021, montrent que la relation entre la taille du corps de l'insecte et la latitude semble être un nouvel indicateur prometteur des paléotempératures.
La possibilité d'utiliser des insectes pour les travaux paléoclimatiques au plus profond du passé géologique était séduisante, et Baranov dit qu'il a commencé à regarder la littérature pour voir si cela pourrait être faisable. "J'ai remarqué que certains travailleurs ont noté dans de très vieux papiers des preuves anecdotiques - il semble que le représentant afrotropical de ce genre vivant au Congo semble être considérablement plus petit que les proches parents de France, " dit Baranov.
Considérant que la règle de Bergmann, qui soutient que les animaux comme les ours polaires ou les tigres de l'Amour qui vivent dans l'Arctique sont des animaux de grande taille, alors que leurs cousins des tropiques sont petits, Baranov a pensé "il pourrait y avoir un similaire fiable, relation quantitative entre la taille du corps et la température" des moucherons fossilisés. Pour tester sa théorie, il avait besoin de commencer à mesurer les insectes.
Mesurer de nombreux moucherons
L'omniprésence des insectes en fait un bon candidat pour révéler des schémas globaux, dit Baranov. La "collection à Munich à elle seule compte environ 2 millions de spécimens de chironomes, de l'Antarctique à l'Arctique, de l'Australie à l'Angleterre."
L'équipe a regardé 6, 300 spécimens ayant vécu entre le Trias (il y a 245 millions d'années) et aujourd'hui, avec de bonnes informations de localisation géographique. Ils ont mesuré la longueur du corps et des ailes, constatant que, chez les chironomes de l'hémisphère nord, les deux devenaient plus gros à mesure que leur aire de répartition se dirigeait vers le nord. Cela signifie que, comme les ours polaires, les moucherons sont devenus plus gros avec des températures plus froides.
"Le moucheron moyen s'allonge d'un millimètre tous les cinq degrés de latitude, " dit Baranov. " C'était très excitant pour moi d'apprendre. Parce que cela signifie qu'il semble y avoir un signal très fort, du moins dans ce groupe."
Les résultats montrent le potentiel d'utiliser des fossiles d'invertébrés pour des analyses quantitatives afin de reconstituer des paléotempératures sur des millions d'années, dit Baranov.
En outre, cette relation température-taille pourrait être utile pour prédire ce qui pourrait arriver aux populations d'insectes modernes face au changement climatique. "Je travaille également sur le déclin des insectes et les moteurs des extinctions d'insectes modernes, " dit Baranov. " Il semble que l'augmentation des températures influence la taille des insectes, et cela a un impact sur leur capacité à voler."