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Pourquoi l’évolution s’est-elle figée sur Terre pendant au moins deux milliards d’années ?

Crédits : NASA

Une nouvelle étude suggère qu’un faible niveau d’oxygène durant le Moyen-Âge de la Terre aurait freiné l’évolution pendant au moins deux milliards d’années, soulevant ainsi de nouvelles questions sur les origines de la vie sur notre planète.

Une étude récente menée par le professeur Tim Lenton et le Dr Stuart Daines de l’Université d’Exeter détaille comment l’oxygène de la Terre s’est retrouvé piégé et stabilisé à des niveaux très bas en dépit de l’oxygène déjà produit par une photosynthèse précoce. Leur recherche contribue également à expliquer pourquoi La Grande Oxydation, une crise écologique qui a eu lieu au Paléoprotérozoïque il y a environ 2,4 milliards d’années, n’a pas généré les niveaux d’oxygène requis.

Ainsi, pourquoi la vie sur Terre s’est-elle figée pendant au moins deux milliards d’années ? Selon cette étude publiée dans la revue Nature Communications, il semblerait que le phénomène soit corrélé avec l’apparition des premiers microbes photosynthétiques. Au départ, l’atmosphère de la Terre était presque entièrement dépourvue d’oxygène qui représentait alors un poison pour les premiers microbes qui ont perduré jusqu’à la Grande oxydation. Il y a environ 2,4 milliards d’années, le taux d’oxygène dans l’atmosphère est alors passé de 0,0001 % à 21 %. L’évolution de la vie s’est alors figée pendant deux milliards d’années jusqu’à l’explosion cambrienne il y a environ 550 millions d’années. C’est alors que sont apparus tous les groupes contemporains d’animaux multicellulaires.

D’après les chercheurs, ce phénomène serait en fait dû à la vie elle-même et plus précisément à ses anciennes générations dont les restes se sont accumulés au fond des mers en grandes quantités tant que la Terre était dépourvue de microbes photosynthétiques. L’oxygène réagissait en fait avec les cadavres de ces formes de vie simples devenus matériaux organiques, créant ainsi un mécanisme de régulation par lequel l’oxygène est consommé par les sédiments à la même vitesse à laquelle il a été produit. Ce n’est qu’après la Grande Oxydation seulement et une fois que la tectonique des plaques a poussé ces sédiments à la surface que cet équilibre a été rompu. Alors, l’apport en oxygène a commencé à dépasser sa dépense, ce qui a provoqué l’explosion cambrienne et la reprise de l’évolution de la faune et de la flore.

« À l’époque, la Terre était dans une impasse : des formes de vie plus complexes ne pouvaient pas apparaître, car l’oxygène présent dans l’atmosphère était insuffisant. De plus, il en manquait également pour le développement de plantes complexes sans lesquelles le taux d’oxygène dans l’air ne pouvait pas dépasser 10 %. C’est seulement avec leur apparition que la vie sur notre planète a fait un pas en avant“, résume ainsi Tim Lenton de l’université d’Exeter, au Royaune-Uni.

L’histoire de la vie sur Terre est donc étroitement liée avec les mécanismes physiques et chimiques de notre planète. Une fois les niveaux d’oxygène débloqués, les animaux ont ensuite pu coloniser la Terre, conduisant finalement à l’évolution de l’humanité.