Vie à des boutons

2008/06/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Sur le long chemin parcouru, la biodiversité a connu de grands hauts et des bas. Il a parfois eu du mal à augmenter, parfois il a eu des croissances très rapides et des pertes incroyables. Bien sûr, cela, comme nous le savons jusqu'ici sur cette histoire, car avant d'aller de l'avant, il convient de dire que sur ces questions on peut dire peu de choses en toute sécurité. De nombreux passages manquent encore dans l'histoire de la biodiversité, mais on a beaucoup étudié le sujet et on peut faire une approximation à partir de passages connus.

Les plus anciens fossiles connus ont 3,5 milliards d'années. Ces fossiles sont les plus petits procaryotes unicellulaires ou, plus précisément, de certaines structures créées par leurs colonies: les stromatolites. Les premiers fossiles eucariotes sont 1,5 milliards d'années. Par conséquent, tous les signes indiquent que pendant longtemps les seuls êtres vivants de la Terre étaient des bactéries et similaires. Ces procaryotes vivaient dans la mer, entre autres parce qu'il n'y avait pas de couche d'ozone et les rayons ultraviolets étaient mortels en dehors de l'eau.

Evolution de la biodiversité

Connaître la diversité de ces micro-organismes initiaux n'est pas facile. Sûrement une grande proportion vivait formant des tapisseries. Comme les sédiments s'accumulaient sur eux, ces tapisseries microbiennes s'élevaient et les sédiments étaient captés en dessous, entraînant les structures appelées couches à couches, stromatolites. Les versions modernes des stromatolithes se développent dans certains endroits en Australie et en Basse-Californie.

La complexité de la couche microbienne des stromatolithes actuels est considérable. Cette couche d'un millimètre est pleine de microbes et peut être comparée à la structure d'une forêt. Dans ce millimètre l'intensité de la lumière descend jusqu'à 1%, environ la même chose que dans une forêt fermée. Les cyanobactéries --photosynthétiseurs - qui ne supportent pas l'ombre se trouvent sur la surface et celles qui supportent le plus d'ombre se trouvent plus bas. Sous elles se trouvent les bactéries non photosynthisantes, etc.

Dans les stromatolites primitifs, des communautés similaires peuvent exister. Et autour de ces tapis il y aurait d'autres procaryotes. Par conséquent, la vie devait déjà être variée, mais au niveau microscopique.

Les premiers eucariotes sont apparus il y a 1,5 milliards d'années. C'était une étape importante pour accroître la diversité, ce qui a ouvert la voie à la création d'êtres plus complexes. De cette façon, des êtres pluricellulaires, semblables aux algues actuelles, ont été créés, et il est possible que les premiers animaux soient aussi créés.

Cependant, ils étaient des êtres très simples, et ceux que la plupart des scientifiques considèrent comme les premiers animaux réels ne sont pas apparus jusqu'à il ya 600 millions d'années. Ces animaux sont connus comme la faune d'Ediaca, car ils ont trouvé les restes les plus importants dans les montagnes australiennes d'Ediacara. Ils étaient des êtres à corps doux, semblables aux méduses et aux anélides actuelles. Il est possible que les précurseurs des mollusques soient aussi de cette époque.

Vie visible

Il ya 540 millions d'années a commencé l'un des épisodes les plus importants de l'histoire de la vie et de la biodiversité: Explosion Cellulaire. Les animaux ont augmenté, en taille et en complexité, et de nouveaux modèles sont apparus, avec une augmentation spectaculaire de la biodiversité. L'une des caractéristiques les plus importantes est le développement de tronçons durs. Grâce à cela, ils se sont très bien fossilisés et la diversité à partir de cette époque est beaucoup mieux connue que jusque-là. En fait, commence un nouvel éon avec le Cambrien: Fanerozoico, éon de vie visible.

Cette facilité de fossilisation peut être conditionnée par les estimations de biodiversité, mais personne ne nie que dans le Cambabro la biodiversité a augmenté à grande vitesse. La raison s'explique par l'hypothèse que l'oxygène jusque-là rare a atteint des niveaux similaires à ceux actuels, le changement climatique, la lutte entre les proies de rapaces pour l'apparition du prédateur, le succès des parties dures et les nouveaux modèles, etc.

Une autre étape importante a été la sortie à terre. Il y avait beaucoup de nouveaux endroits pour coloniser, beaucoup de nouvelles opportunités. Il y a environ 450 millions d'années, les plantes ont été les premières à sortir à terre. D'ici là, la couche d'ozone était déjà bien développée et les premières plantes - probablement dérivées d'algues pluricellulaires - ont envahi la terre sèche. Les animaux ont également été persécutés par les plantes. Pendant une cinquantaine de millions d'années, la terre était couverte de végétation et sur ces tapis verts furent les premières araignées, acariens et insectes, petits animaux parfaitement conçus pour la terre. Ensuite, les premiers vertébrés, les amphibiens issus des poissons, ont été débarqués.

A partir des amphibiens, la diversité des vertébrés terrestres a énormément augmenté et l'époque des reptiles est arrivée. Après le déclin des reptiles, les mammifères ont proliféré et se sont appropriés du monde (du moins du point de vue des mammifères).

Grandes pertes

Il semble qu'au cours des 600 millions d'années la biodiversité a augmenté, mais a subi de grands hauts et des bas. On a mentionné les augmentations les plus importantes, en ce qui concerne les descendants, c'est-à-dire les pertes de biodiversité ont été nombreuses, mais cinq ont été particulièrement violentes. Et pour beaucoup, en ce moment nous sommes introduits dans un sixième passage de destruction, par influence humaine.

Nous savons que nous générons une grave crise de biodiversité. Nous perdons espèces et écosystèmes chaque jour. Cependant, il n'est pas facile de savoir dans quelle mesure la biodiversité est réduite et si elle est comparable ou non aux destructions précédentes.

Les cinq passages précédents ont considérablement réduit la biodiversité. Sepkoski et Raup de l'Université de Chicago, après avoir réalisé et analysé une vaste collection de données d'animaux marins, ont observé que dans chaque destruction environ 12% des familles marines ont été perdues, sauf dans l'extinction de Permiar, où un peu plus de la moitié des familles et 77-96% des espèces ont été perdues.

Cependant, à chaque extinction, les êtres vivants qui ont survécu ont développé de nouvelles espèces et une diversité antérieure ou supérieure à l'extinction a été recréée, qui a nécessité des millions d'années (20-100 millions d'années pour chaque destruction).

Tendance à la hausse

Dans cette nette tendance à la hausse de la biodiversité, un facteur important a été l'évolution des continents. Cette évolution a facilité la création de nouvelles espèces.

Quand les plantes et les animaux sont sortis à terre, Pangea était le seul supercontinent. Ce continent a été divisé et de nouvelles mers ont émergé. Cela a provoqué une augmentation des côtes, une augmentation des mers sombres et, en définitive, une augmentation des habitats nouveaux. L'existence de nouveaux habitats et d'espaces écologiques incomplets facilite la création de nouvelles espèces. En fait, le remplissage des espèces préexistantes permet leur différenciation et la création de nouvelles espèces.

De plus, à mesure que les mers intercontinentales s'étendirent, les continents restèrent de plus en plus isolés et leur faune et flore se développèrent dans cet isolement. Ainsi, l'évolution sur chaque continent a été son chemin et différentes espèces ont émergé.

Mais l'évolution des continents n'explique qu'une partie de la biodiversité actuelle. En fait, le nombre d'espèces vivant dans certains habitats a augmenté. La diversité elle-même apporte souvent plus de diversité. En d'autres termes, plus la biodiversité est élevée dans un endroit, plus les coins écologiques sont générés et donc plus de possibilités de création de nouvelles espèces.

Le cas des forêts pluviales tropicales est remarquable. Dans ces forêts, il y a des arbres de différentes hauteurs, comme dans les stromatolites primitifs, répartis selon les besoins lumineux. Ainsi, la jungle est divisée en couches très différentes. Ils habitent d'autres plantes et animaux qui, à leur tour, sont une résidence pour d'autres. Et parmi tous les êtres vivants forment un système complexe rempli de coins écologiques. Les forêts tropicales de pluie sont les points les plus riches en biodiversité au monde.

Distribution déséquilibrée

La biodiversité est très hétérogène au niveau mondial. En général, on peut affirmer que la biodiversité augmente des pôles à l'équateur. Par exemple, le Groenland compte 56 espèces d'oiseaux nidifiants, à Terre-Neuve 118, au Guatemala 469 et en Colombie 1525. C'est une généralité et ce n'est pas toujours le cas. Bien sûr, ce n'est pas la même chose de rencontrer un désert sur le chemin des pôles à l'équateur que d'atteindre une jungle. Mais comme généralité elle se remplit assez bien, tant dans le sol que dans la mer, et avec beaucoup d'êtres vivants: plantes, animaux, champignons, bactéries...

Cependant, dans ce gradient, les forêts tropicales ont encore beaucoup à voir, car une grande partie de la biodiversité terrestre est concentrée dans les tropiques. Sur les 250.000 plantes vasculaires du monde (99% des plantes terrestres sont vasculaires), 170.000 sont sous les tropiques et sous les tropiques. Et parmi les fourmis recueillies dans l'une de ces espèces - un arbre légué -, Edward O a identifié 43 espèces (26 genres). De prestigieux entomologues Wilson, plus ou moins comme dans toute la Grande-Bretagne.

Les biologistes ont depuis longtemps essayé de trouver une explication de ce gradient latitudinal de la biodiversité. Il n'est pas facile de donner une bonne explication, mais il semble que l'énergie, la stabilité et la surface sont des facteurs importants. Les tropiques sont des zones de grande énergie, où les températures sont les plus élevées toute l'année. Dans les forêts pluviales, l'humidité est également élevée, ce qui en fait des endroits très fertiles. Cela semble important pour la biodiversité.

La surface est également importante: plus l'habitat est grand, plus il y a de chances de récolter des espèces différentes, et dans les tropiques il y a des habitats de grande surface. Enfin, les tropiques sont les lieux les plus stables (climatiques) au fil du temps, ce qui semble bénéficier aussi de la diversité de la vie.

La biosphère inconnue

Expliquer le gradient latitudinal de la diversité n'est pas la seule difficulté que nous avons dans la connaissance de la biodiversité. Au début de cet article, nous avons dit que nous ne pouvons pas non plus parler avec certitude de l'histoire de la biodiversité. Mais nous ne savons pas beaucoup sur la biodiversité actuelle. Nous savons que le diamètre moyen de la Terre est de 12.742 km, que dans la Voie lactée il y a cent milliards d'étoiles, la masse d'un électron est de 9.1.10 -28 g. Mais combien d'espèces y a-t-il sur Terre ? Nous ne le savons pas. Certaines estimations fictives indiquent qu'elles peuvent atteindre 14 millions, mais elles peuvent atteindre 100 millions. Les espèces identifiées n'atteignent pas deux millions.

Chaque année se trouvent des milliers et des milliers de nouvelles espèces : insectes tropicaux, êtres des fonds marins... Même si cela semble un mensonge, nous vivons sur une planète presque inexplorée. Et en parlant de biodiversité, les micro-organismes sont rarement pris en compte, mais ils ne sont pas méprisables. La plus grande biomasse terrestre est constituée par les bactéries qui vivent dans les sédiments marins et les organismes océaniques les plus abondants sont les virus. Même si vous ne le savez pas, vous prenez environ deux kilos de bactéries dessus. Pour chaque cellule il y a environ 10 bactéries et dans un centimètre carré de surface vous trouverez environ 100.000. En ce qui concerne la diversité, plus de 500 espèces vivent dans l'intestin d'une personne saine.

Pendant longtemps, seuls les micro-organismes cultivés dans les cultures ont été connus, ce qui a limité la connaissance de la biodiversité des micro-organismes. Mais grâce aux études d'ADN, un monde nouveau est apparu. Torsvi et les chercheurs norvégiens Goksøyr ont trouvé environ 4.500 espèces dans un gramme de terrain d'un hêtre, et autant de grammes de sédiments marins. Si près de 10.000 espèces ont été trouvées dans deux grammes, combien y aura-t-il au total? Personne ne le sait. En outre, les micro-organismes peuvent vivre dans les conditions les plus extrêmes et, grâce à des métabolismes très différents, ils peuvent exploiter diverses sources d'énergie. Par conséquent, ils peuvent être trouvés pratiquement n'importe où, même là où vous pouvez le moins attendre. En définitive, ils ne portent en vain 3,5 milliards d'années sur cette planète.

Pour beaucoup de connaître la biodiversité de notre planète est hors de nos possibilités, la vraie diversité de la vie est invisible pour nous. Le temps dira si nous verrons l'invisible ou non, mais on ne peut nier que la vie et sa grande diversité sont surprenantes !