Les graisses fossiles révèlent la complexité après la «Snowball Earth»

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Lorsque nous pensons à la période glaciaire, nous pensons généralement au pléistocène, qui s’est terminé il y a environ 12 000 ans. Mais c’était un été doux comparé à ce qui s’est passé il y a environ 700 millions d’années, lorsque la planète tout entière a été recouverte de glace dans une période souvent appelée «Snowball Earth».

Mieux comprendre l’apparition des formes complexes

Des chercheurs ont découvert des graisses fossiles qui aident à comprendre comment la vie a rebondi après ce cataclysme mondial et comment nous, les humains, pourrions leur devoir notre existence.

L’équipe de recherche a commencé par analyser des molécules dans des roches brésiliennes âgées de 635 millions d’années, juste après la phase terrestre du « Snowball ». Parmi eux, ils ont trouvé un biomarqueur auparavant inconnu, il a été purifié et ensuite utilisé la résonance magnétique nucléaire pour identifier sa structure chimique. Cette molécule, maintenant appelée 25,28-bisnorgammacerane (BNG), a été identifiée comme un type de graisse.

« Toutes les formes de vie animales supérieures, y compris nous-mêmes, produisent du cholestérol », déclare Lennart van Maldegem, premier auteur de cette étude. « Les algues et les bactéries produisent leurs propres molécules de graisse. De telles molécules peuvent survivre dans les roches pendant des millions d’années en tant que restes chimiques des plus anciens organismes, et nous dire maintenant quel type de vie a prospéré dans les anciens océans. »

Mais l’équipe n’était toujours pas sûre du type d’organisme dont la molécule de BNG était issue. Pour le savoir, ils ont cherché s’ils pouvaient en trouver des traces ailleurs. Après avoir étudié des centaines d’échantillons de roches anciennes, il s’est avéré étonnamment courant, les roches extraites du Grand Canyon s’étant révélées particulièrement riches en BNG.

Avec plus d’échantillons, les chercheurs ont pu analyser d’autres molécules et mieux comprendre cette nouvelle molécule. Après avoir examiné d’autres molécules qui auraient pu être des précurseurs de BNG, la distribution des stéroïdes et des schémas isotopiques stables du carbone, l’équipe est parvenue à leur principal suspect: le plancton hétérotrophe – l’un des plus anciens prédateurs de la vie complexe.

De véritables prédateurs

« Contrairement aux algues vertes qui participent à la photosynthèse et appartiennent donc à des organismes autotrophes, ces micro-organismes hétérotrophes étaient de véritables prédateurs qui tiraient leur énergie en chassant et en dévorant d’autres algues et bactéries », explique M. van Maldegem.

L’équipe a déclaré que cette découverte aussi ancienne de la prédation dans le plancton montre une étape importante dans l’évolution de la chaîne alimentaire. Fait important, ce plancton aurait réduit le nombre de bactéries, la forme de vie dominante de l’époque, permettant à des organismes plus complexes comme les algues d’émerger. Des formes de vie plus vastes pourraient en découler, y compris les lignages qui ont finalement conduit à l’homme et à tous les autres animaux.

« Parallèlement à l’énigmatique molécule de BNG, nous observons la transition d’un monde dont les océans ne contenaient pratiquement que des bactéries, à un système terrestre plus moderne contenant de nombreuses autres algues », explique M. van Maldegem. « Nous pensons que la prédation massive a aidé à « nettoyer » les océans dominés par les bactéries et à créer de l’espace pour les algues. »

Ces résultats concordent parfaitement avec l’histoire racontée par l’hypothèse actuelle du « Snowball Earth ». Jusqu’à présent, on pense que les débuts de la tectonique des plaques il y a plus de 700 millions d’années ont eu des conséquences catastrophiques sur la planète, car la fissure de la croûte a entraîné une augmentation de l’activité sismique et volcanique. Cela a créé à son tour un événement mondial de glaciation.

Un réseau trophique complexe qui a donné naissance à l’humain

Après environ 50 millions d’années, on pense que la neige et la glace en fusion ont emporté d’énormes quantités d’éléments nutritifs dans les océans. Cela aurait, à son tour, donné une longueur d’avance aux formes de vie telles que les algues planctoniques – certains scientifiques appellent cette période « la montée des algues ».  Au cours des 15 millions d’années qui ont suivi, une partie de ce plancton s’est transformée en prédateur, ouvrant la voie à un réseau trophique complexe qui nous a finalement donné naissance.

Cette recherche a été publiée dans la revue Nature Communications.

Source : Max Planck Institute
Crédit photo sur Unsplash : Alberto Restifo

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