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Bulletin CMS - Décembre 2026

Le moteur à oxygène de lʼinnovation
Les variations de lʼoxygène disponible ont sans doute joué un rôle. En effet, les animaux ont
besoin dʼoxygène. Aussi une question centrale est de savoir si, lors de la période ouvrant
LʼEdiacarien et le Cambrien, la concentration en oxygène dans les océans a augmenté au-
delà dʼun certain seuil critique qui aurait favorisé les animaux. Lʼaffaire est plus compliquée
quʼelle nʼen a lʼair, car les espèces nʼont pas toutes les mêmes besoins. Les organismes
simples et immobiles comme les éponges sont vraisemblablement moins exigeants que les
animaux mobiles et à fortiori que les prédateurs actifs.
Par chance, nombre de nouvelles méthodes pour estimer la quantité dʼoxygène dans ces
mers anciennes se sont développées. Celle qui est fondée sur la spéciation du fer (cet
élément réagit différemment avec ou sans oxygène) est particulièrement efficace. Elle conduit
à un large consensus : lʼoxygène dissout dans lʼocéan a probablement atteint un seuil au cours
de lʼEdiacarien facilitant la diversification des animaux dont les besoins métaboliques étaient
satisfaits à mesure quʼils devenaient plus mobiles et actifs.
Au cours de lʼEdiacarien et au début du Cambrien, de nombreuses zones étaient constituées
dʼune fins couche dʼeau bien oxygénée, sis au-dessus de couche plus épaisses dʼeau de mer t
probablement anoxiques, cʼest-à-dire dénuées dʼoxygène. La frontière entre les deux types
dʼeau était particulièrement dynamique, sʼélevant et sʼabaissant avec les variations du niveau
marin. Les zones marines habitables pour les animaux primitifs étaient par conséquent plus
réduites que ne lʼimaginait les chercheurs ; elles constituaient des oasis dʼeau riche en
oxygène. Comment ces facteurs ont-ils influé sur lʼextraordinaire diversification de cette
époque ?
Les périodes de forte anoxie coïncident avec certaine extinctions de masse, comme celle de
la fin du Permien, il y a 252 millions dʼannées, au cours de laquelle 90% des espèces marines
ont disparu. Mais plusieurs diversifications majeures ont débutés lors de longues périodes
dʼanoxie fluctuante dans les eaux peu profondes : cʼest le cas durant LʼEdiacarien-Cambrien,
lʼOrdovicien (100 miIllions dʼannées plus tard et la seconde moitié du Trias il y a 247 millions
dʼannées. Avec Doug Erwin*, de lʼinstitut Smithsonian, nous pensons que les conditions
mouvantes en oxygène ont été propices à la fixation dʼinnovations évolutives chez les animaux
à corps mou.
*Douglas hamilton Erwing est un biologiste conservateur au Smithsonian institute, président de la faculté de Santa Fé, membre
du comité de lecture du périodique « Curent Biology ». Il est aussi lʼauteur de nombreux ouvrages et articles sur les invertébrés
de lʼère primaire.
Une Histoire en cours
Il est bien plus simple pour les animaux de fabriquer un squelette de calcaire dans une eau
riche en oxygène. Les animaux à corps mou nʼont peut-être été capables dʼélaborer ces
structures que lorsque la concentration en oxygène a atteint un seuil. Permettant à des oasis
auparavant isolé de sʼétendre, de se connecter et de parvenir à une stabilité à lʼéchelle de la
planète. Cette, évolution fut probablement complexe, car les animaux étaient aussi soumis à
dʼautres facteurs comme lʼaugmentation de la prédation. De plus les rétrocontrôles entre les
organismes, les écosystèmes et plus largement le système planétaire figuraient probablement
aussi dans lʼéquation.
Des variations spectaculaires dans les processus régionaux qui ont modelé la croute terrestre
au cours de lʼEdiacarient et du Cambrien produit de nombreuses lacunes importantes dans les
registres fossiles et géologiques. Par conséquent, reconstituer lʼhistoire et lʼessor des
animaux complexes, nécessite de rassembler les données collectées dans une multitude de
sites tout autour du monde. Le fait que beaucoup de site clé de lʼEdiacarien soient mal datés
complique encore la tâche pour établir une chronologie fiable des évènements.
Néanmoins, de nouvelles couches de cendres sont régulièrement mises au jour et les
méthodes de datation sʼaffinent. De plus les géochimistes développent des techniques
innovantes dévoilant les dynamiques dʼoxygénation. Des océans anciens. Enfin, de nouveaux
fossiles sont découverts dans des lieux reculés. Tout concours donc à ce que peu à peu,
lʼexplosion du Cambrien et de ses précurseurs livre ses secrets.

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