Un arrangement soigneux d'écailles de requin ou de denticules dermiques.Image : Leah RubinLes scientifiques ont trébuché sur un événement d'extinction jusque-là inconnu qui a décimé les populations de requins océaniques il y a 19 millions d'années. La cause de cette disparition soudaine, au cours de laquelle les populations mondiales de requins ont chuté de 90%, est un mystère complet.
L'événement d'extinction précédemment non identifié, tel que décrit dans un article de Science publié aujourd'hui, a été découvert par accident. Elizabeth Sibert, la première auteure de l'étude et boursière postdoctorale du Yale Institute for Biospheric Sciences de l'Université de Yale, a détecté des preuves de l'extinction en étudiant des dents de poisson fossilisées et des écailles de requin. Sibert cherchait à en savoir plus sur ces mystérieux morceaux, connus collectivement sous le nom d'ichtyolithes, elle, avec la co-auteur Leah Rubin, étudiante au College of the Atlantic au moment de la recherche, s'est lancée dans un projet pour suivre populations de requins sur des dizaines de millions d'années.
Les données ont montré que les requins océaniques ont connu un déclin spectaculaire de la taille de la population et de la diversité des espèces il y a 19 millions d'années, une période qui n'est associée à aucun événement environnemental rapide ou tumultueux. Sibert, qui a travaillé comme junior fellow à l'Université Harvard pendant les phases initiales de cette recherche, a déclaré “nous ne nous attendions pas à trouver un changement dans la communauté des requins, et encore moins une énorme extinction”, comme elle l'a expliqué dans un e-mail.
Mais les chiffres sont frappants. Au cours d'environ 100 000 ans, les requins ont presque disparu de la surface de la planète. Les preuves microfossiles suggèrent une diminution de l'abondance de plus de 90 % et une diminution de la diversité des espèces d'environ 70 %. Les espèces proches du rivage avaient tendance à survivre, mais les requins migrateurs océaniques ont été presque anéantis. L'extinction de masse a été soudaine plutôt que progressive, faisant allusion à un processus de mise à mort inconnu. Il est important de noter que les requins dans leur ensemble ne se sont jamais complètement remis de cet événement d'extinction, même pas à ce jour. La population actuelle, toutes espèces confondues, représente une infime fraction de son ancienne gloire.
Rubin, un nouveau doctorant au State University of New York College of Environmental Science and Forestry, a déclaré que la principale conclusion de la nouvelle étude est que “l'écologie des requins” a connu une “extinction généralisée qui a réorganisé leurs communautés, d'une manière apparemment mondiale, au début du Miocène », une période qui a duré il y a environ 16 à 20 millions d'années, a-t-elle expliqué dans un e-mail.
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Pour l'étude, Sibert et Rubin se sont limités à travailler avec des ichtyolithes, car les fossiles traditionnels à grande échelle sont pratiquement inexistants dans l'océan profond. En plus des morceaux de dents de requin, les scientifiques ont étudié les denticules dermiques, de minuscules écailles en forme de V qui ressemblent davantage aux dents qu'aux écailles de poisson. Les denticules dermiques offrent une “fenêtre incroyable sur le passé de ces prédateurs marins anciens et insaisissables et donc sur l'état des écosystèmes océaniques à travers le temps”, a déclaré Rubin.
La silhouette d'un requin apparaît au milieu d'un groupe de denticules dermiques. Image : Leah RubinLes microfossiles ont été emballés dans des carottes de forage provenant du Deep Sea Drilling Project et du Ocean Drilling Program, dans lesquels des échantillons de sédiments ont été prélevés respectivement dans le gyre du Pacifique Sud et le gyre du Pacifique Nord. Ce projet international collaboratif est connu sous le nom d'International Ocean Discovery Program, et il recueille des sédiments du fond de l'océan depuis près de 50 ans.
“J'ai pu demander l'accès à ces sédiments et les examiner attentivement au microscope, à la recherche de minuscules fossiles de poissons et de requins, chacun mesurant moins d'un demi-millimètre”, a déclaré Sibert. “Nous avons recherché des changements dans l'abondance et la diversité des fossiles d'ichtyolithes – et c'est ainsi que nous avons trouvé cette extinction.”
Ces sites de forage dans l'océan Pacifique étaient idéaux, car ils offraient un instantané relativement intact de la vie marine à de vastes échelles de temps ; les échantillons ont permis aux chercheurs de construire un enregistrement de la population et de la diversité des requins au cours des 40 derniers millions d'années. En étudiant la forme générale et la structure des motifs de crêtes sur les denticules, les chercheurs ont identifié plus de 80 « morphotypes » distincts de requins ou espèces supposées.
« Les ichthyolithes fournissent un enregistrement incroyablement riche et à haute résolution de la diversité des requins et des poissons en haute mer, mais comme ils sont isolés et ne sont attachés à aucun fossile corporel traditionnel, nous ne savons pas grand-chose sur les animaux qui avaient ces écailles et ces dents. , dit Sibert. “Nous avons cette incroyable diversité dans la forme des écailles, et nous pouvons faire des déductions sur la diversité des requins, mais nous ne savons pas exactement de quelle espèce ils proviennent.”
Les chercheurs n'ont pas tenté d'exclure les juvéniles comme étant des morphotypes distincts. Ce n'est actuellement pas scientifiquement possible, et de plus, les juvéniles ne sont pas connus pour posséder des écailles différentes de celles des adultes. De plus, les mineurs représentent une « partie importante de la communauté, donc les ignorer n'a aucun sens », comme l'a expliqué Rubin. Sibert et Rubin ont détecté une baisse d'environ 70 % du nombre total de formes distinctes d'écailles de requin, « qui est corrélée à une baisse de la diversité globale », a-t-elle déclaré.
Le nouvel article a soudainement exposé un événement inconnu auparavant, ou une étape de l'histoire de l'océan ouvert au début du Miocène. Comme indiqué, aucun événement climatique dramatique ou moteur d'extinction de masse n'est connu pour s'être produit il y a 19 millions d'années, créant un mystère à résoudre pour les scientifiques. Pour le contexte, la frappe d'astéroïdes qui a causé l'extinction de tous les dinosaures non aviaires s'est produite il y a 66 millions d'années, et la glaciation quaternaire (une série alternée d'âges glaciaires, dont la plus récente a pris fin il y a 11 550 ans) a commencé il y a 2,58 millions d'années. Le fait que les requins ne se soient jamais complètement remis de cet événement inconnu représente un autre mystère qui doit être résolu.
“Mécanisme mis à part, cette extinction a entraîné une suppression permanente des requins pélagiques [de haute mer] qui ont affecté la composition écologique des communautés de requins à travers le temps jusqu'à nos jours”, ont écrit Catalina Pimiento de l'Université de Zurich et Nicholas Pyenson du Musée national de Histoire naturelle à la Smithsonian Institution, dans un article Perspectives associé. Ni Pimiento ni Pyenson n'ont été impliqués dans la nouvelle étude.
La bonne nouvelle est que cet intervalle au début du Miocène n'a pas été très bien étudié, et il reste mal compris.
« Ce que cela signifie vraiment, c'est qu'il nous reste encore beaucoup à découvrir sur l'histoire de la Terre », a déclaré Sibert. “Je pense que les requins essaient de nous dire que quelque chose de vraiment important est arrivé au système Terre il y a environ 19 millions d'années, et j'ai hâte de découvrir ce que c'est !”
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George DvorskyPostsEmailTwitter
George est un journaliste senior chez Gizmodo.