Explosion cambrienne: qu'est-ce que c'était et comment a-t-elle influencé l'évolution biologique ?

L'évolution des êtres vivants, c'est-à-dire l'ensemble des changements des caractéristiques phénotypiques et génétiques des populations à travers les générations, est aujourd'hui un acquis. Les archives fossiles et les analyses génétiques ne laissent aucun doute là-dessus: tous les êtres actuels ont une série d'ancêtres et les êtres vivants sont regroupés en taxons selon des degrés de parenté.

Ce concept de l'année 1859 en était à ses balbutiements, et Darwin postulait dans le livre "L'origine de la espèces » le mécanisme de la sélection naturelle qui expliquait l'évolution biologique, mais non sans certaines Réservations.

C'est ici qu'intervient le « dilemme de Darwin », moins connu, qui fut un véritable casse-tête pour le penseur dans ses postulations à caractère évolutif. Nous parlons aujourd'hui d'un rayonnement biologique sans précédent, à une époque révolue et hostile: bienvenue dans l'explosion cambrienne.

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Qu'est-ce que l'explosion cambrienne ?

L'explosion cambrienne ou explosion cambrienne traduit en anglais est un terme qui fait référence à l'apparition soudaine et la diversification rapide d'organismes macroscopiques il y a environ 540 millions d'années. Selon des sources de recherche, ce rayonnement était particulièrement important pour les « grands » taxons (c'est-à-dire les embranchements).

En effet, pendant cette période, la majorité des groupes d'animaux sont apparus: arthropodes, mollusques, échinodermes et cordés et 75 % des subdivisions représentatives sur terre. Plus simplement, on pourrait dire que les grands « sommets » de la vie ont été établis au cours du Cambrien, ainsi que les petites branches qui en ont été coupées, comme pourraient l'être aujourd'hui les céphalopodes ou bivalves au sein du grand groupe des mollusques. En plus de cette incroyable diversification, d'autres événements se sont produits :

• Il y avait une escalade dans l'abondance du plancton.
• La présence de squelettes minéralisés chez les êtres vivants s'est propagée.
• Les premiers récifs se sont formés.
• Les animaux ont commencé à exploiter les couches non superficielles du substrat, c'est-à-dire qu'ils ont commencé à pratiquer le creusement comme méthode d'obtention de nourriture.
• Des interactions écologiques complexes ont commencé et avec elles l'établissement de chaînes trophiques.

Tout au long de ce rayonnement évolutif, qui a duré environ 20 millions d'années, au moins 11 des 20 phylums métazoaires (animaux) enregistrés aujourd'hui sont apparus. Bien sûr, ce n'est pas la seule "explosion de vie" enregistrée tout au long de l'histoire de la Terre. Eh bien, par exemple, l'extinction massive du Trias-Jurassique a permis la domination ultérieure du dinosaures. Le remplacement des espèces une fois que de nombreuses niches écologiques sont libérées n'a rien de nouveau, bien qu'aucune d'entre elles n'ait été comparable à l'explosion cambrienne.

Parmi les êtres vivants les plus célèbres appartenant à cette division géologique, on trouve les trilobites, certains des arthropodes déjà éteints qui comprenaient quelque 4 000 espèces et dont, heureusement, un grand nombre nous est parvenu de fossiles. D'autres représentants communs étaient certains brachiopodes, semblables aux palourdes et aux coques, ou le bien connu anomalocaris, un genre de prédateurs ressemblant à des crevettes qui attrapaient leurs proies avec leurs extrémités en forme Accrocher. A cette époque, ces êtres primitifs se trouvaient au sommet de la chaîne alimentaire dans les océans de la planète.

Cependant, selon des portails professionnels tels que le magazine National Geographic, il est probable que cet événement ait été un peu "exagéré", puisque il est possible que les archives fossiles qui nous sont parvenues de cette étape soient beaucoup plus importantes en raison de la minéralisation des squelettes de diverses espèces, concernant la faible capacité de fossilisation de leurs prédécesseurs au corps mou.

Causes du rayonnement évolutif cambrien

À ce stade, il est nécessaire de délimiter le fait que nous avons affaire à des hypothèses, toutes également valables (avec un soutien plus ou moins scientifique), mais qui ne peuvent pas être pleinement testées. Divers articles de recherche postulent les raisons possibles de l'explosion cambrienne et nous les montrons brièvement dans les lignes suivantes.

1. déclencheurs environnementaux

L'oxygénation de l'eau et les modifications de sa composition chimique ont été postulées comme les déclencheurs environnementaux les plus probables de l'explosion cambrienne.

Depuis lors, le processus de métabolisation des aliments en présence d'oxygène (respiration cellulaire) produit beaucoup plus d'énergie que les voies métaboliques anaérobies, c'est pourquoi une explosion d'énergie a un sens biologique. la vie lorsque les valeurs de ce gaz ont atteint presque les niveaux actuels des océans sur Terre. Néanmoins, des études récentes qui analysent certains composés chimiques dans les roches de ces étages géologiques rapportent que l'augmentation de l'oxygène global ne s'est probablement pas produite aussi radicalement que la plupart des gens croire.

L'augmentation des nutriments environnementaux tels que le phosphore ou l'azote pourrait également expliquer en partie ce rayonnement exagéré., bien que ce fait n'ait pas été directement corrélé à une plus grande diversification des espèces ou à l'apparition d'autant de phylums, comme cela s'est produit au Cambrien.

2. Gènes du développement et horloge moléculaire

L'explosion cambrienne pourrait non seulement trouver sa raison dans des déterminants environnementaux tels que le choc des continents, la plus grande présence d'oxygène, une plus grande disponibilité des nutriments et de nombreux autres facteurs extrinsèques à l'individu, mais une partie de la vérité pourrait également être trouvée dans les gènes de la organismes.

Un exemple clair de ceci sont les gènes Hox, qui, au cours du développement embryonnaire, spécifient le plan corporel du êtres vivants par l'activation ou l'inactivation d'autres gènes dans certaines parties du corps (expliqué de manière très rudimentaire). L'évolution des gènes Hox, par exemple, pourrait expliquer l'apparition de corps plus complexes tout au long de cette période..

Les horloges moléculaires ont montré que le rayonnement des trois clades animaux bilatéraux au début de la période cambrienne c'est arrivé après la diversification des gènes Hox, donc malheureusement cette théorie s'est un peu essoufflée ces dernières années. temps. Si les gènes Hox se sont diversifiés avant les clades, ce ne serait pas une explication adéquate du rayonnement cambrien.

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Le dilemme de Darwin

Peut-être pouvons-nous comprendre l'énigme que cette apparition rapide de nouveaux espèces et embranchements, puisque même aujourd'hui, une réponse totalement irréfutable ne peut être donnée concernant problème.

Le discours de Darwin a toujours défendu la succession graduelle des modifications des êtres vivants, ce qui excluait l'apparition d'un « Big Bang évolutif », tout comme l'explosion cambrienne. Selon diverses études, l'accélération des modifications physiques au Cambrien a dépassé de 4 fois les mécanismes évolutifs actuels, tandis que les variations génétiques ont augmenté de 5,5 fois.

Comme l'indiquent les professionnels du domaine qui ont étudié ce phénomène au cours des 20 dernières années, « une évolution modérément accélérée et soutenue pendant quelques dizaines de millions d'années pourrait donner lieu à une explosion évolutive », ce qui, dans une certaine mesure, rejoint les postulats initiaux de Darwin.

Est vrai aussi que la colonisation de nouveaux environnements peut favoriser un rythme d'évolution beaucoup plus rapide et biaisé, car un taxon qui acquiert un caractère innovant pourrait nécessiter une explosion évolutive pour occuper de nouvelles niches. Par exemple, si une adaptation primaire était l'acquisition des jambes et un ancrage, il est en quelque sorte logique de penser que les mécanismes l'évolution s'accélérerait pendant un certain temps dans le groupe à pattes, car il se retrouverait avec des milliers de niches vides à exploiter après une seule histoire évolutive dans l'eau.

résumé

Si nous voulions montrer une chose avec tout ce conglomérat terminologique, divagations et hypothèses, c'est que, malheureusement, il y a des questions qui ne trouveront sûrement jamais de réponse complète. Cela rend la phylogénétique et la paléontologie aussi passionnantes que frustrantes, puisque les Débat et chicanerie règnent dans un monde où l'on tente de deviner ce qui s'est passé il y a 530 millions d'années. années. L'explosion cambrienne, aussi impressionnante soit-elle, reste sans réponse définitive.

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