88 pour cent des grenouilles vivantes proviennent d'un rayonnement évolutif commençant à la frontière de K-Pg – ScienceDaily


La plupart des grenouilles vivantes aujourd'hui doivent un grand merci à l'astéroïde ou la comète qui a livré le coup de grâce aux dinosaures .

Une nouvelle étude des biologistes chinois et américains montre que si la calamité n'avait pas effacé la planète propre de la vie terrestre il y a 66 millions d'années, 88% des espèces de grenouilles d'aujourd'hui ne seraient pas là. Près de neuf des 10 espèces de grenouilles aujourd'hui sont descendues de seulement trois lignées qui ont survécu à l'extinction massive.

Les résultats, publiés cette semaine dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences sont une surprise, car des études antérieures sur l'évolution des grenouilles ont révélé l'épanouissement des lignées principales de la grenouille à environ 35 Millions d'années auparavant, au milieu de l'ère mésozoïque.

La nouvelle analyse de 95 gènes des grenouilles dans 44 des 55 familles vivantes montre que ces trois lignées ont commencé à décoller précisément à la limite entre les périodes du Crétacé et du Paléogène – la limite K-Pg, anciennement appelée limite KT – – lorsque la dernière extinction massive s'est produite, et il n'y a pas plus de 100 millions d'années.

Selon l'herpétologue et co-auteur David Wake, une université de Californie, Berkeley, professeur de l'école supérieure et conservateur du Musée de la zoologie des vertébrés, de nouvelles espèces de grenouilles ont probablement rayonné rapidement dans le monde entier parce que de nombreuses niches environnementales étaient disponibles Après l'apparition des animaux qui les ont occupés.

"Nous pensons que le monde a été plutôt appauvri à la suite de l'événement KT, et lorsque la végétation est revenue, les angiospermes ont dominé. C'est à ce moment-là que les arbres ont évolué jusqu'à leur pleine floraison", a déclaré Wake. "Les grenouilles ont commencé à devenir arborescentes. C'était l'arborescence qui a conduit à la grande radiation en Amérique du Sud en particulier"

.

Les arbres sont un habitat idéal pour les grenouilles, non seulement parce qu'ils leur permettent de s'échapper des prédateurs terrestres, mais aussi parce que leurs feuilles tombées protègent les grenouilles, l'habitat de reproduction et beaucoup de nourriture, comme les insectes. Les arbres et autres plantes à fleurs ont décollé à la fin du Crétacé et étaient prêts à être exploités par des grenouilles après leur récupération de l'extinction.

Une autre adaptation qui devint populaire était le développement direct, c'est-à-dire la production de jeunes sans stade de girouette, ce qui est standard pour environ la moitié de toutes les espèces de grenouilles aujourd'hui.

"La majorité des grenouilles qui prospèrent maintenant sont prospères en raison du développement direct des œufs dans les situations terrestres", a-t-il déclaré. «C'est une combinaison de développement direct et d'utilisation d'un habitat arborescent qui représente une grande partie de la radiation.»

Les analyses génétiques précédentes de l'évolution de la grenouille se sont concentrées sur l'ADN mitochondrial et sur la durée de l'horloge moléculaire pour les gènes mitochondriaux. Cependant, l'analyse de l'évolution moléculaire de l'ADN mitochondrial produit souvent des dates de divergence lignée qui sont trop anciennes. Dans le cas des grenouilles, une telle analyse a identifié le rayonnement de la plupart des grenouilles vivantes il y a environ 100 millions d'années, ce qui était un casse-tête, puisque l'environnement terrestre était stable à cette époque. Un environnement en constante évolution entraîne généralement l'évolution.

La nouvelle analyse, basée sur des données rassemblées principalement par l'étudiant diplômé Yan-Jie Feng à l'Université Sun Yat-Sen à Guangzhou, en Chine, a mis l'accent sur les séquences de 95 gènes situés sur les chromosomes dans le noyau et leur évolution au fil du temps. Lui et ses collègues ont recueilli des données génétiques auprès de 156 espèces de grenouilles et ont combiné cela avec des informations antérieures sur deux gènes provenant de 145 grenouilles différentes, pour un total de 301 espèces de grenouilles distinctes provenant des 55 familles de grenouilles. Les données ont été étalonnées en utilisant 20 dates dérivées des fossiles et des événements historiques de la Terre.

L'équipe, qui comprend des scientifiques du Musée d'histoire naturelle de Floride à l'Université de Floride et de l'Université du Texas, Austin, a conclu que peut-être 10 groupes de grenouilles ont survécu à l'extinction, mais seulement trois d'entre eux (Hyloidea, Microhylidae, Et Natatanura) ont prospéré et diversifié pour réclamer des habitats et des niches à travers le monde.

Rien d'autre que la chance ne distingue les survivants, a déclaré Wake. Les restes des autres lignées survivantes sont éparpillés dans des endroits isolés dans le monde, mais sont tout aussi diversifiés aujourd'hui dans leurs habitats et leurs stratégies d'élevage que les 88%.

Deux des trois lignées survivantes qui ont rayonné plus tard sont sorties de l'Afrique, qui restent intactes au fur et à mesure que les continents se déplaçaient au cours des éons qui suivirent, avec la rupture de Pangea et Gondwana pour former les continents que nous voyons aujourd'hui. La zone de rift et le bâtiment de montagne africains en Afrique de l'Ouest ont généré de nouveaux habitats pour les grenouilles en constante évolution. Le troisième, Hyloidea, a rayonné dans tout ce qui est devenu l'Amérique du Sud.

Les grenouilles d'aujourd'hui, qui comprennent plus de 6 700 espèces connues, ainsi que de nombreuses autres espèces animales et végétales sont soumises à un stress sévère dans le monde en raison de la destruction de l'habitat, de l'explosion de la population humaine et des changements climatiques, ce qui pourrait annoncer une nouvelle période d'extinction massive. La nouvelle étude fournit un message clair pour les générations futures.

"Ces grenouilles ont fait l'objet d'une chance, peut-être parce qu'ils étaient sous terre ou pourraient rester sous terre pendant de longues périodes", a déclaré Wake. "Cela attire certainement l'attention sur les aspects positifs des extinctions de masse: ils offrent des opportunités écologiques pour de nouvelles choses. Il suffit d'attendre la prochaine grande extinction et la vie va décoller. Dans quelle direction il décollera, vous ne le savez pas. "

Lire la suite (en anglais)

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