Les coccolithophores sont des microalgues planctoniques. © micro_photo, Fotolia
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La météorite qui a causé l'extinction des dinosaures a rendu les algues carnivores

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[EN VIDÉO] Le cratère de Chicxulub, témoin de l’extinction des dinosaures  Il y a environ 65 millions d’années, près de la péninsule du Yucatán, au Mexique, une météorite de plus de 10 km de diamètre s’écrasa sur Terre formant le cratère de Chicxulub. Le choc, équivalent à environ un million de bombes atomiques, serait en partie responsable de l’extinction des dinosaures. Discovery Science revient sur cet événement en vidéo. 

La chute de la météorite Chixculub a aussi été un évènement majeur pour les microalgues. En effet, avec la disparition de la lumière, certaines ont dû changer de mode de vie pour survivre.

Il y a 66 millions d'années, la météorite Chicxulub s'écrase sur Terre, dans la péninsule du Yucatán au Mexique. L'impact surpuissant génère alors une incroyable quantité de débris qui opacifient l'atmosphère terrestre. Les rayons de soleil sont en grande partie bloqués et n'atteignent plus la surface. La Terre est plongée dans l'obscurité. Les dinosaures et bon nombre d'espèces ne survivront pas à cet évènement qui a précipité leur disparition, offrant la possibilité à d'autres, comme les mammifères, de prendre le dessus et de se développer.

À l'échelle microscopique, la même histoire s'est jouée dans les océans. Avant la chute de Chicxulub, les coccolithophores, un ordre d'algues microscopiques planctoniques photosynthétiques, étaient abondants dans les océans du Crétacé. 90 % des espèces ont été éradiquées avec la perte de lumière. Mais certaines ont survécu, même plus, ont proliféré ! Comment ces algues photosynthétiques strictes ont survécu ? En devenant carnivores.

Gephyrocapsa oceanica, une espèce de coccolithophore au microscope électronique. Les pièces rondes qui forment la coccosphère sont appelées coccolithes. © Wikimédia, CC by-sa 2.5

Des microalgues contraintes de chasser pour survivre

Les coccolithophores possèdent un exosquelette en carbonate de calcium appelé coccosphère. Les scientifiques de l'université de Southampton ont analysé des coccosphères provenant d'espèces présentes avant la chute de Chicxulub et après. Selon leurs résultats parus dans Science Advances, les espèces apparues après présentent un ou plusieurs orifices distincts des autres. Chaque orifice témoigne de la présence d'un flagelle, une structure protéique impliquée dans la mobilité mais aussi dans la capture de proies. Les coccolithophores, qui vivaient avant 66 millions d'années, possédaient eux aussi une structure flagellaire appelée haptonème.

Pour survivre au manque de lumière ces algues autrefois uniquement photosynthétiques sont devenues des chasseurs. Mais les coccolithophores n'ont pas pour autant abandonné complètement leur mode de vie photosynthétique, puisque les chercheurs ont tout de même identifié des chloroplastes. Ils sont passés de photosynthétiques purs à mixotrophes, c'est-à-dire à la fois autotrophe et hétérotrophe. Ces observations sont en accord avec la structure des certaines espèces de coccolithophores actuels héritières de celles du Crétacé, qui possèdent en plus de l'haptonème, deux flagelles.

La structure de coccosphères au microscope électronique. Les orifices montrent la position d'un flagelle supplémentaire en plus de l'haptonème. Ils émergent de la cellule et permettent de capturer des proies, notamment des bactéries (points rouges). © Paul Bown

Le succès d'un mode de vie

Les scientifiques ont aussi étudié la dynamique temporelle de ce changement de régime alimentaire à plusieurs endroits du globe durant les 4 millions d'années qui ont suivi l'extinction du Crétacé-Paléogène. Les organismes mixotrophes se sont vite multipliés durant les 100.000 premières années, jusqu'à représenter entre 70 et 100 % des fossiles analysés. Jusqu'à ce que la lumière du soleil parvienne à percer l'atmosphère terrestre, les organismes mixotrophes étaient prédominants parmi les coccolithophores durant les 2 millions d'années suivant l'impact.

Après l'extinction du Crétacé, le mode de vie mixotrophe était dominant

En quoi ce mode de vie a permis aux espèces le pratiquant de proliférer si longtemps, même après le retour du soleil ? Pour répondre à cette question, les scientifiques ont établi un modèle écologique. Ce dernier suggère qu'après la chute de Chicxulub, l'océan était rempli de petites proies microscopiques, principalement des bactéries qui ont survécu, dont les coccolithophores se nourrissaient. Les prédateurs de ces dernières se sont faits aussi plus rares, leur laissant le champ libre pour proliférer dans les océans.

« Les fossiles apparus après l'extinction du Crétacé-Paléogène montrent que la mixotrophie dominait et notre modèle indique que c'est à cause de l'exceptionnelle abondance des petites proies cellulaires, pour la plupart des bactéries, et le nombre réduit de "brouteurs" dans les océans post-extinction », explique Samantha Gibbs, première auteure de l'étude, dans un communiqué de presse de l'université de Southampton.

Avec l'évolution et le retour de la lumière, le mode de vie mixotrophe a à nouveau laissé sa place à la photosynthèse. La plupart des coccolithophores actuels utilisent l'énergie solaire pour fabriquer leur énergie et leurs molécules organiques. Si la chute d'une météorite n'a pas eu raison d'eux, cet ordre de microalgues est grandement menacé par le réchauffement climatique.

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