Une bactérie produisant du méthane pourrait avoir conduit la grande majorité de la vie sur Terre à l’extinction massive au cours de la période permienne.
Les bactéries Methanosarcina ont prospéré pendant la période permienne et ont libéré du méthane dans l'atmosphère. Photo : Perfect Lazybones
La Terre a connu cinq extinctions majeures. Parmi eux, l’extinction du Permien, connue sous le nom de « Grande Extinction », a anéanti environ 70 % des espèces terrestres et 96 % de la vie marine sur Terre. L'écart de 10 millions d'années dans l'âge du charbon créé autour de cette période d'extinction montre qu'une grande quantité de plantes productrices de charbon ont disparu pendant l'événement et ont mis des millions d'années à se rétablir, selon IFL Science .
Cependant, trouver la période pendant laquelle le nombre d’espèces a soudainement diminué à partir des archives fossiles n’est que la partie la plus facile. Les scientifiques ont proposé de nombreuses hypothèses pour expliquer la cause de l’extinction massive, depuis la libération de méthane des fonds marins jusqu’aux collisions d’astéroïdes. Grâce à l’étude des roches datant de l’extinction, les chercheurs ont pu découvrir les océans pauvres en oxygène et les eaux peu profondes de la fin du Permien. L’hypoxie semble avoir contribué à l’extinction avec un effet d’entraînement.
Les micro-organismes réducteurs de soufre peuvent effectuer une respiration anaérobie, en utilisant du soufre au lieu de l’oxygène, et sont plus susceptibles de se développer dans des environnements à faible teneur en oxygène. Le sulfure d’hydrogène, sous-produit de ces activités, pourrait être libéré dans l’atmosphère, empoisonnant les plantes et détruisant la couche d’ozone, exposant la vie à des niveaux dangereux de rayonnement ultraviolet pendant environ 250 millions d’années, tout en réchauffant la Terre. Le réchauffement des océans pourrait entraîner la fuite de méthane gelé dans l’atmosphère, aggravant ainsi le problème.
Une autre explication de l'extinction massive a été proposée par une équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT) en 2014. Daniel Rothman, professeur de géophysique au MIT, et ses collègues ont découvert qu'une bactérie unicellulaire appelée Methanosarcina pouvait digérer la matière organique, produisant du méthane par transfert horizontal de gènes à partir de bactéries Clostridia.
Selon leur hypothèse, Methanosarcina aurait prospéré durant cette période, rejetant du méthane dans l'atmosphère et perturbant le cycle du carbone, provoquant finalement l'extinction. Le processus chimique implique des bactéries qui produisent du méthane lié au nickel métallique. L’équipe a examiné des sédiments dans le sud de la Chine et a trouvé de grandes quantités de nickel qui pourraient prouver l’hypothèse.
« Le transfert horizontal de gènes a entraîné des changements biogéochimiques, les grands volcans agissant comme catalyseurs. La prévalence de Methanosarcina a joué un rôle dans la perturbation des concentrations de CO2 et d'O2 », a conclu l'équipe. Les perturbations biogéochimiques sont susceptibles d'être généralisées. Par exemple, l'oxydation du méthane, qui augmente les niveaux de soufre, libère du sulfure d'hydrogène toxique dans l'atmosphère, entraînant des extinctions sur terre.
Bien que davantage de preuves soient nécessaires pour prouver cette hypothèse, les chercheurs soulignent que cette découverte démontre la sensibilité de la Terre à l'évolution de la vie microbienne. L’équipe n’a pas été en mesure de déterminer exactement quand Methanosarcina a évolué pour produire des sous-produits de méthane.
An Khang (selon IFL Science )
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