Les membres du Collège des arts et des sciences de l’Université de Syracuse apportent une nouvelle lumière sur un mystère strong – un mystère qui se prépare depuis des thousands and thousands d’années.



Une équipe de paléontologues dirigée par le professeur Cathryn Newton a permis aux scientifiques de mieux comprendre si les faunes marines du Dévonien, dont les fossiles sont logés dans une unité de substrat rocheux du centre de New York connue sous le nom de Hamilton Group, étaient stables pendant des thousands and thousands d’années avant de succomber aux vagues de extinctions.

Les anciennes faunes marines dévoilent les techniques du réchauffement des océans

S’appuyant sur 15 ans d’analyse quantitative avec son collègue professeur Jim Brower (décédé en 2018), Newton a continué à sonder la structure de ces anciennes communautés fossiles, parmi les additionally renommées sur Terre.



Les découvertes du groupe, rapportées par la Geological Modern society of The usa (GSA), fournissent de nouvelles preuves cruciales de la stabilité inhabituelle à lengthy terme de ces communautés de la période dévonienne.

Une telle persévérance, dit Newton, est une énigme scientifique de longue day. Elle et ses collègues ont testé l’hypothèse selon laquelle ces anciennes communautés affichaient une stase coordonnée – une théorie qui tente d’expliquer l’émergence et la disparition d’espèces à travers le temps géologique.

Newton et Brower, avec leur élève Willis Newman G’93, ont découvert que les communautés marines du Dévonien varient davantage dans la composition des espèces que la théorie ne le prévoit. Newton souligne qu’ils ne cherchaient pas à réfuter la stase coordonnée, mais plutôt à acquérir une compréhension moreover sophistiquée du minute où elle est applicable. « Il est essentiel d’en savoir as well as sur la dynamique de ces communautés dévoniennes apparemment stables », dit-elle. « Une telle connaissance a une significance immédiate pour les changements de la communauté maritime dans nos mers qui se réchauffent rapidement. »

Depuis que le géologue James Corridor Jr. a publié pour la première fois une série de volumes sur les fossiles et les strates du Dévonien de la région dans les années 1840, le Hamilton Group est devenu un aimant pour les chercheurs scientifiques et les collectionneurs amateurs. Aujourd’hui, le centre de New York est fréquemment utilisé pour tester de nouvelles idées sur les changements à grande échelle des organismes et des environnements terrestres.

Pendant la période du Dévonien moyen (il y a approximativement 380 à 390 hundreds of thousands d’années), la composition faunique de la région a peu changé en 4 à 6 hundreds of thousands d’années. « C’est une quantité importante pour les communautés d’invertébrés marins de rester stables, ou » verrouillées «  », explique Newton, professeur au Département des sciences de la Terre et de l’environnement.

Elle, Brower et étudiants chercheurs ont passé des années à examiner huit communautés d’animaux qui vivaient autrefois dans une mer chaude et peu profonde sur le bord nord du bassin des Appalaches (qui, il y a des éons, se trouvait au sud de l’équateur). Lorsque les organismes sont morts, les sédiments du fond marin ont commencé à recouvrir leurs coquilles et leurs exosquelettes. Les minéraux des sédiments se sont progressivement infiltrés dans leurs restes, les faisant se fossiliser. Le processus a également préservé bon nombre d’entre eux en placement de vie, conservant les matériaux de coquille d’origine sur certains websites.

Ces fossiles peuplent actuellement le substratum rocheux exposé dans tout le centre de New York, allant du schiste mou, sombre et profond aux siltites de plateau durs et riches en espèces. « Les communautés situées près du sommet du substrat rocheux présentent une in addition grande diversité taxonomique et écologique que celles du bas », dit Newton. « Nous pouvons comparer les varieties et la composition des communautés dans le temps. Ce sont des sites remarquables. »

La stase coordonnée est une source de discorde depuis 1995, day à laquelle elle a été introduite. Au centre du différend se trouvent deux explications basées sur des modèles: le suivi environnemental et le verrouillage écologique.

Le suivi environnemental suggère que les faunes suivent leur environnement. « Ici, les périodes de stase relative sont accompagnées d’extinctions coordonnées ou de disparitions régionales. Lorsque l’environnement change, les faunes marines changent aussi », explique Newton, également professeur de sciences interdisciplinaires et doyen émérite des arts et des sciences.

Le verrouillage écologique, en revanche, considère les faunes marines comme des communautés étroitement structurées, résistantes aux changements taxonomiques à grande échelle. Traditionnellement, ce modèle a été utilisé pour décrire la stabilité des faunes inférieures de Hamilton.

Newton et ses collègues ont analysé plus de 80 web sites d’échantillonnage, chacun contenant quelque 300 spécimens. Un accent particulier a été mis sur les membres de Cardiff et de Pecksport, deux formations rocheuses de la région de Finger Lakes qui font partie de l’ancien sous-groupe Marcellus, célèbre pour ses réserves de gaz naturel.

« Nous avons constaté que les faunes inférieures de Hamilton, à deux exceptions près, n’ont pas d’équivalents clairs parmi les faunes supérieures. Par conséquent, nos exams quantitatifs ne soutiennent pas le modèle de verrouillage écologique comme une explication de la stabilité communautaire dans ces faunes », poursuit-elle.

Newton considère ce projet comme un dernier hommage à Newman, professeur de biologie à l’Université d’État de New York à Cortland, décédé en 2014, et à Brower, qui est tombé gravement malade alors que le manuscrit était en cours de finalisation. « Jim savait qu’il ne vivrait probablement pas pour voir sa publication », a déclaré Newton, ajoutant que Brower était décédé au instant où l’article était soumis à la GSA.

Elle dit que ce nouveau travail prolonge et, à certains égards, complète les recherches antérieures de l’équipe en analysant in addition avant les structures communautaires dans le sous-groupe Marcellus. « Il a le potentiel de changer la façon dont les scientifiques voient la stabilité à prolonged terme dans les communautés écologiques. »