Pourquoi il n'y a pas de kangourous à Bali (et pas de tigres en Australie)

Si vous vous rendez à Bali, vous ne verrez pas de cacatoès, mais si vous allez sur l'île voisine de Lombok, vous en verrez. La situation est similaire pour les marsupiaux : L'Australie abrite de nombreuses espèces de marsupiaux, comme le kangourou et le koala. Plus on va vers l'ouest, plus ces espèces se raréfient. Si l'île indonésienne de Sulawesi ne compte que deux représentants de ces mammifères typiquement australiens, vous les chercherez en vain sur l'île voisine de Bornéo. Par ailleurs, l'Australie n'abrite pas de mammifères typiquement asiatiques, tels que les ours, les tigres ou les rhinocéros.

Ce changement brutal dans la composition du monde animal a déjà attiré l'attention du naturaliste britannique et codécouvreur de la théorie de l'évolution Alfred Russell Wallace, qui a parcouru l'archipel indo-australien de 1854 à 1862 pour y collecter des animaux et des plantes. Il a décrit une ligne biogéographique (invisible) entre Bali et Lombok, Bornéo et Sulawesi, qui marquait la distribution la plus occidentale de la faune australienne.

Un changement fascinant de la faune et de la flore

Les  chercheuses et chercheurs en biodiversité sont depuis longtemps fascinés par ce changement brutal de créatures le long de la ligne Wallace. Cependant, la manière dont ces schémas de distribution sont apparus n'a pas encore été élucidée en détail.

L'une des explications est la tectonique des plaques. Il y a 45 millions d'années, la plaque australienne a commencé à dériver vers le nord et a glissé sous la puissante plaque eurasienne. Cela a rapproché deux masses terrestres qui étaient auparavant très éloignées l'une de l'autre. Il est devenu plus facile pour les créatures terrestres de coloniser un continent à partir de l'autre. Les mouvements tectoniques ont également donné lieu à la création d'innombrables îles (volcaniques) entre les deux continents, que les animaux et les plantes ont utilisées comme tremplins pour migrer vers l'ouest ou vers l'est.

Plus d'animaux asiatiques en Australie que l'inverse

Mais la raison pour laquelle davantage d'espèces ont trouvé leur chemin de l'Asie vers l'Australie - d'innombrables serpents venimeux, lézards épineux (Moloch horridus), souris sauteuses (Notomys sp.) ou renards volants en témoignent - que l'inverse restait jusqu'à présent un mystère.

Afin de mieux comprendre cette répartition asymétrique des vertébrés le long de la ligne Wallace, une groupe de recherche dirigé par Loïc Pellissier, professeur d'écosystèmes et d'évolution des paysages à l'ETH Zurich, ont créé un nouveau modèle. Il combine des reconstructions du climat, des déplacements de plaques entre 30 millions d'années et aujourd'hui, ainsi qu'un ensemble complet de données concernant environ 20'000 oiseaux, mammifères, reptiles et amphibiens recensés dans la région aujourd'hui.

Le climat des régions d'origine est déterminant

Dans la dernière édition de Science, les scientifiques montrent maintenant que les adaptations aux climats des zones d'origine sont en partie responsables de la répartition inégale des représentants de la faune asiatique et australienne de part et d'autre de la ligne de Wallace.

Outre la tectonique des plaques, les conditions environnementales qui prévalaient il y a des millions d'années ont été déterminantes pour les échanges entre les deux continents. Sur la base de simulations, les chercheuses et chercheurs ont constaté que les animaux originaires d'Asie étaient plus susceptibles de sauter à travers les îles indonésiennes pour atteindre la Nouvelle-Guinée et le nord de l'Australie.

Ces îles se caractérisent par un climat tropical humide, avec lequel ils sont à l'aise et auxquels ils se sont déjà adaptés. La faune australienne était différente, ayant évolué dans un climat plus frais qui était devenu de plus en plus sec au fil du temps, et a donc moins bien réussi à s'implanter sur les îles tropicales que la faune migrant depuis l'Asie.

Le climat asiatique a donc favorisé les créatures qui ont atteint l'Australie via les îles tropicales de la région faunique connue sous le nom de Wallacea, en particulier celles qui pouvaient tolérer une large gamme de climats. Cela leur a permis de s'installer plus facilement sur le nouveau continent. «Le contexte historique est crucial pour comprendre les modèles de distribution de la biodiversité observés aujourd'hui et était la pièce manquante du puzzle expliquant l'énigme de la ligne de Wallace», explique le premier auteur Alexander Skeels, chercheur postdoctoral dans le groupe de Loïc Pellissier.

Avantages concurrentiels pour les espèces tropicales

Les caractéristiques des espèces qui ont évolué dans les habitats tropicaux comprennent une croissance plus rapide et une plus grande compétitivité qui leur permettent de résister à la pression de la coexistence avec de nombreuses autres espèces. Dans les climats plus rudes, tels que les régions plus froides et plus sèches d'Australie, les organismes doivent généralement développer des adaptations spéciales pour faire face à la sécheresse et au stress thermique. Il s'agit notamment d'adaptations comportementales telles que l'activité nocturne et d'adaptations physiologiques visant à minimiser la perte d'eau. «De nombreuses grenouilles australiennes s'enterrent dans le sol et restent dormantes pendant de longues périodes pour cette raison», souligne Alexander Skeels. «Ce qui est rare chez les grenouilles tropicales.»

Ces résultats sont importants pour les scientifiques : «Ils montrent clairement que nous ne pouvons comprendre les schémas de distribution actuels de la biodiversité que si nous tenons compte de l'évolution géologique et des conditions climatiques de la préhistoire», explique Loïc Pellissier.

L'héritage des époques passées a façonné les modèles de biodiversité jusqu'à aujourd'hui. Il nous aide également à comprendre pourquoi on trouve aujourd'hui plus d'espèces sous les tropiques que sous les latitudes tempérées. «Pour bien comprendre la répartition de la biodiversité et les processus qui la maintiennent dans le présent, nous devons découvrir comment elle est apparue», explique le chercheur.

Apprendre à comprendre les espèces envahissantes

C'est particulièrement vrai en biogéographie, car l'échange d'espèces entre les continents se poursuit régulièrement et à un rythme alarmant aujourd'hui, car les êtres humains déplacent des animaux et des plantes sur la planète. Ces espèces peuvent devenir envahissantes sur d'autres continents et nuire à la faune et à la flore ancestrales. «Connaître les facteurs qui influencent les échanges sur le long terme est important pour comprendre pourquoi les espèces peuvent devenir envahissantes sur des périodes plus récentes. Dans le contexte actuel de crise de la biodiversité, cela peut nous aider à mieux évaluer les conséquences des invasions induites par l'être humain», souligne Alexander Skeels.