Grand échange faunique interaméricain

Lorsque le continent mondial Pangée s'est disloqué au début de la période jurassique, le grand supercontinent sud Gondwana s'est formé. Il s'est séparé de la Laurasie 200-180 mya.

Par étapes, le Gondwana s'est également fragmenté, pour finalement se diviser en une demi-douzaine de continents que nous reconnaissons aujourd'hui. Il s'agissait de l'Australasie, du sous-continent indien, de l'Afrique, de Madagascar, de l'Antarctique et de l'Amérique du Sud.

L'Amérique du Sud a dérivé vers l'ouest à partir de l'Afrique, en commençant à environ 130 millions d'années dans le Crétacé inférieur. La mer était ouverte entre les deux à 110 millions d'années. La dernière connexion de l'Amérique du Sud avec une partie du Gondwana était une liaison avec l'Antarctique occidental, qui s'est rompue à l'Oligocène, à seulement 30 mya.

Pertinence pour la biogéographie

Lorsque le Gondwana a été séparé de la Laurasie, l'évolution de la plupart des animaux et des plantes s'est déroulée séparément dans les deux grands supercontinents. Plus tard, lorsque le Gondwana s'est séparé, la plupart de sa faune et de sa flore ont également évolué séparément.

C'est également le cas en Afrique et en Inde, lorsqu'elles se sont déplacées vers le nord et ont rejoint le continent eurasien il y a longtemps. Cependant, cela s'est passé il y a tant de millions d'années que le schéma original est aujourd'hui difficile à voir. En Australasie et en Amérique du Sud, le schéma est clair.

Les mammifères en sont un bon exemple. Les mammifères euthériens ont évolué en Laurasie, mais peu sont arrivés au Gondwana avant sa séparation. Des groupes de mammifères plus anciens sont arrivés au Gondwana. Il s'agissait des marsupiaux, des monotrèmes et d'autres mammifères therians (aujourd'hui disparus).

Ainsi, lorsque l'Amérique du Sud a été complètement séparée, elle ne possédait que les premiers types de mammifères, y compris certains des premiers euthériens comme le Xenarthra. Les groupes qui ont évolué plus tard, et qui dominent les continents du nord, ne sont arrivés en Amérique du Sud que par le Grand échange américain.

Après l'éclatement du Gondwana à la fin du Mésozoïque, l'Amérique du Sud a passé la plus grande partie de l'ère caïnozoïque comme un continent insulaire.

Son "splendide isolement" a permis à la faune d'évoluer vers de nombreuses formes que l'on ne trouve nulle part ailleurs sur terre et dont la plupart sont aujourd'hui éteintes.

Les premiers mammifères

Les mammifères endémiques étaient initialement constitués de métathériens (dont des marsupiaux, des xénarthrans et un groupe diversifié d'ongulés sud-américains).

Les marsupiaux semblent avoir voyagé de l'Amérique du Sud vers l'Australasie en passant par l'Antarctique à la fin du Crétacé ou au début du Tertiaire.

Les ratites (parents des tinamous d'Amérique du Sud) ont probablement migré par cette route à peu près au même moment, en direction de l'Australie/Nouvelle-Zélande.

Les autres taxons qui peuvent s'être dispersés par la même voie (si ce n'est en volant ou en faisant du rafting) sont les perroquets, les tortues chelidées et les tortues méiolaniidées (éteintes).

Un marsupial sud-américain vivant, le petit Monito del Monte, est plus proche des marsupiaux australiens que des autres marsupiaux sud-américains. Comme il s'agit du marsupial australien le plus "basal" (= primitif) que nous connaissions, son groupe a probablement évolué en Amérique du Sud et a ensuite colonisé l'Australie.

Un fossile de monotreme de Patagonie, ressemblant à un ornithorynque, vieux de 61 millions d'années, pourrait être un immigrant australien.

En Amérique du Sud, les marsupiaux comprennent les didelphimorphes (opossums), les musaraignes opossums et plusieurs autres petits groupes.

Prédateurs

Les borhyaénides et le Thylacosmilus à dents de sabre étaient autrefois considérés comme des marsupiaux. Ce sont des métathériens sparassodont, le groupe frère des marsupiaux. Les sparassodontes étaient les seuls mammifères sud-américains à se spécialiser comme carnivores. Leur relative inefficacité a laissé des possibilités aux prédateurs non mammifères d'être plus importants que d'habitude (comme c'est le cas en Australie).

Les sparassodontes partageaient les niches écologiques des grands prédateurs avec les redoutables "oiseaux de terreur" (phorusrhacides), dont les plus proches parents (vivants) sont les seriemas. Les crocodiliens ziphodontes terrestres étaient également présents au moins jusqu'au Miocène moyen. Certains des crocodiliens aquatiques d'Amérique du Sud ont atteint des tailles monstrueuses, avec des longueurs allant jusqu'à 12 m.

Dans le ciel de l'Amérique du Sud de la fin du Miocène (il y a 6 Ma), le plus grand oiseau volant connu, le teratorn Argentavis, d'une envergure de 6 m ou plus, qui a peut-être vécu en partie sur les restes de la tuerie de Thylacosmilus, a pris son envol.

Les herbivores du futur

Les Xenarthrans sont un curieux groupe de mammifères qui ont développé des adaptations morphologiques pour des régimes alimentaires spécialisés très tôt dans leur histoire.

En plus de ceux qui existent encore aujourd'hui (tatous, fourmiliers et paresseux des arbres), une grande diversité de plus grands types étaient présents, dont les pampatheres, les glyptodontes ressemblant à des ankylosaures, divers paresseux au sol, dont certains atteignaient la taille d'un éléphant (par exemple le Mégatherium), et même des paresseux semi-aquatiques.

Les ongulés et les litoptères avaient de nombreuses formes étranges, quelques exemples d'évolution convergente.

Les deux groupes ont commencé à évoluer au Paléocène inférieur, probablement à partir de la souche de condylarthes, se sont diversifiés, ont diminué avant le grand échange et se sont éteints à la fin du Pléistocène. Les pyrotheres et les astrapothères étaient également étranges mais moins diversifiés et ont disparu plus tôt, bien avant l'échange.

La faune nord-américaine était une euthérie nordique typique (complétée par des proboscides afrotheriens).

Une fois les continents réunis, les invasions du nord au sud ont été nombreuses et importantes dans leurs effets. Les invasions du sud vers le nord étaient beaucoup moins importantes. C'est chez les mammifères que cela se voit le plus clairement.

Raisons

Des raisons ont été suggérées pour cela. Les espèces tropicales des zones humides allant vers le nord ont rencontré des conditions désertiques ou, en tout cas, sèches au Mexique, où la ceinture volcanique trans-mexicaine, également connue sous le nom de Sierra Nevada (Mexique) ou de chaîne de montagnes enneigées, s'étend sur 900 km d'ouest en est à travers le centre-sud du Mexique.

Cependant, la théorie de loin la plus courante est que la faune nord-américaine était "complétée" de temps en temps chaque fois que des espèces eurasiennes pouvaient passer le détroit de Béring.

Les mammifères, un cas particulier

Cela s'applique avec force aux mammifères, car les mammifères euthériens sont originaires d'Asie et ont connu une grande évolution avant d'arriver en Amérique du Sud. Les marsupiaux originaires d'Eurasie avaient déjà été surpassés et avaient disparu depuis longtemps. Il n'est donc pas surprenant que les euthériens aient bien réussi en Amérique du Sud.

Les marsupiaux d'Amérique du Sud et d'Australasie étaient faibles en prédateurs. Les borhyaénides et les Thylacosmilus (le "marsupial" à dents de sabre) n'étaient pas des marsupiaux ; ils constituaient le groupe apparenté, les sparassodontes. En revanche, en Amérique du Sud, les oiseaux de terreur (Phorusrhacos) ont longtemps été les principaux prédateurs.

Toutes ces formes indigènes ont été anéanties lorsque l'ours à face courte, le loup, neuf espèces de petits chats, le couguar, le jaguar, le lion, le sabre (Smilodon et Homotherium) se sont établis.

Les succès dans la direction opposée sont intéressants. Les Opossums, comme l'Opossum de Virginie, sont bien établis sur un large éventail. Ils sont le seul marsupial survivant en Amérique du Nord, bien qu'il y en ait eu d'autres avant l'arrivée de l'humanité en Amérique.

Le plus grand succès des mammifères indigènes d'Amérique du Sud a longtemps été le superordre Xenarthra, qui comptait deux groupes différents avec de grands représentants en Amérique du Nord. L'un de ces groupes était les paresseux terrestres géants, tels que le mégalonyque Megalonyx. Ce groupe a vécu en Amérique du Nord pendant plus de 10 millions d'années, bien avant le Grand Échange. On ne sait pas comment ils sont arrivés là. Ils sont allés jusqu'en Alaska et au Yukon.

L'autre groupe était celui des glyptodontes, tels que le Glyptotherium texanum. Ils étaient de grands parents du tatou, lourdement blindés.

La capacité des xenarthriens d'Amérique du Sud à concurrencer efficacement les habitants du Nord représente un cas particulier. L'explication de leur succès réside en partie dans leur défense contre la prédation. Celle-ci repose sur des gilets pare-balles et/ou des griffes redoutables. Les xénarthriens n'avaient pas besoin d'être rapides ou d'avoir les pieds sur terre pour survivre. Une telle stratégie a pu leur être imposée par leur faible taux métabolique (le plus bas parmi les thériens). Leur faible taux métabolique leur permettait à son tour de subsister avec des sources de nourriture moins abondantes et/ou moins nutritives. Malheureusement, les adaptations défensives des grands xenarthriens auraient été inutiles contre des humains armés de lances et autres projectiles.