La plupart des espèces connues ont évolué lors des «explosions» de la diversité, montre la première analyse à travers «Tree of Life»

Le biologiste évolutif britannique JBS Haldane aurait ironisé que tout divin était évidemment “un affection ordonnée pour les coléoptères”. Ce «bon moteur» a transmis une vérité importante: «l’arbre de vie» – l’arbre généalogique de toutes les espèces, vivants ou éteints – est très inégal.

Par endroits, il ressemble à un fourré dense de brindilles courtes; Ailleurs, il n’a que des branches clairsemées mais longues. Quelques groupes ont tendance à prédominer: comme l’a souligné Haldane, plus de 40% des insectes existants sont des coléoptères, tandis que 60% des oiseaux sont des passerines, et plus de 85% des plantes sont des plantes à fleurs.

Mais une telle concentration d’espèces dans quelques groupes exceptionnellement grands est-elle un phénomène universel de vie sur Terre? Cette question, importante pour notre compréhension de l’évolution et de l’écologie, a longtemps fait l’objet d’une controverse parmi les biologistes. Mais jusqu’à récemment, il était difficile de répondre en raison de notre mauvaise connaissance du nombre d’espèces existantes, de leurs relations évolutives et de l’âge de chaque groupe.

Mais maintenant, les scientifiques des États-Unis ont finalement fourni une réponse, publiée dans Frontières en écologie et en évolution.

“Ici, nous montrons pour la première fois que la plupart des espèces vivantes appartiennent en effet à un nombre limité de rayonnements rapides: c’est-à-dire qu’ils forment des groupes avec de nombreuses espèces qui ont évolué dans une période relativement courte”, a déclaré le Dr John J. Wiens, professeur à l’Université de l’Arizona.

“Plus précisément, si nous regardons parmi les royaumes de la vie, parmi les phyla animale et parmi les phyla végétaux, nous constatons dans chaque cas que plus de 80% des espèces connues appartiennent à la minorité de groupes avec des taux de diversification des espèces exceptionnellement élevés.”

Wiens et son co-auteur, le Dr Daniel Moen, professeur adjoint à l’Université de Californie Riverside, ont analysé ici la distribution de la richesse des espèces et des taux de diversification à travers des clades – des groupes d’espèces qui ont chacun évolué à partir d’un seul ancêtre, tel que Phyla, Classes ou Families.

Dans une position dangereuse

Ils l’ont fait pour les plantes terrestres, les insectes, les vertébrés, pour tous les animaux et pour toutes les espèces de la vie. Ils ont analysé les données sur la richesse des espèces de chaque clade, l’âge et le taux de diversification estimé: c’est-à-dire l’accumulation de nouvelles espèces au fil du temps.

Ils se sont concentrés sur 10 phyla, 140 ordres et 678 familles de plantes terrestres, couvrant conjointement plus de 300 000 espèces; 31 commandes et 870 familles d’insectes, englobant plus d’un million d’espèces connues; 12 classes de vertébrés, englobant plus de 66 000 espèces; et 28 phyla et 1 710 familles d’animaux avec plus de 1,5 million d’espèces. Enfin, ils ont analysé 17 royaumes et 2 545 familles de toute la vie, dont plus de 2 millions d’espèces.

Les résultats étaient clairs et cohérents: quel que soit le niveau hiérarchique ou le groupe d’organismes, la majorité des espèces existantes se sont avérées être limitées à quelques clades disproportionnellement importants avec des taux de diversification supérieure à la moyenne.

On pense que les “rayonnements rapides” des espèces se produisent lorsqu’un nouveau créneau écologique s’ouvre: par exemple, lorsqu’un troupeau d’oiseaux de Grassquit dispersait de l’Amérique centrale au territoire vierge des îles Galápagos il y a environ 2,5 millions d’années pour se diversifier dans les célèbres Finches du Darwin; Ou lorsqu’une innovation évolutive comme le vol Powered a provoqué le rayonnement des chauves-souris il y a 50 millions d’années.

Voir la forêt pour les arbres

“Nos résultats impliquent que la majeure partie de la diversité de la vie s’explique par des rayonnements aussi relativement rapides. Nous suggérons également des traits clés qui pourraient expliquer ces radiations rapides, sur la base de nos résultats et des résultats des études antérieures”, a déclaré Wiens.

“Ces traits comprennent la multicellularité dans les plantes, les animaux et les champignons à travers les royaumes de la vie; l’invasion des terres et l’adoption d’un régime alimentaire à base de plantes chez les arthropodes chez les phyla animale; et l’émergence des fleurs et la pollinisation des insectes chez les plantes florales chez les phyla végétale”, a déclaré Wiens.

Cependant, un «connu inconnu» reste: la distribution des espèces au sein du royaume des bactéries. Environ 10 000 espèces de bactéries sont connues de la science, mais les estimations actuelles pour le nombre réel varient de millions à des milliards de milliards. Cependant, l’origine des bactéries remonte à 3,5 milliards d’années, et donc le taux de diversification global entre eux est en fait assez faible.

“Si la richesse bactérienne réelle est vraiment beaucoup plus élevée que la richesse décrite pour d’autres groupes, alors un clade avec de faibles taux de diversification (à savoir les bactéries) contiendrait la majorité des espèces à travers la vie – cela serait en contraste frappant avec nos résultats. Par conséquent, nous avertissons que nos résultats s’appliquent principalement à la diversité des espèces connus”, écrivons les auteurs.