À maintes reprises tout au long de l'histoire de l'évolution, un clade de plantes est apparu et a eu son «moment au soleil» tandis qu'un autre a connu un déclin permanent. C'est ce qu'on appelle le remplacement de clade. Parce que les facteurs qui influencent le succès ou l'échec d'un groupe sont nombreuses et complexes, il est difficile de dire de manière concluante si la concurrence entre les deux est ce qui a conduit au remplacement, même si les deux occupaient le même habitat ou la même niche.
Un exemple à très grande échelle de remplacement de clade a été le déclin des gymnospermes parallèlement à la montée fulgurante des angiospermes. Ce changement s'est déroulé dans le contexte d'un refroidissement climatique qui a peut-être également été un facteur clé, étant donné que les gymnospermes étaient à l'époque une composante majeure des écosystèmes tropicaux. De plus, plusieurs événements d'extinction de masse ont eu lieu à l'âge de la dominance des gymnospermes et peuvent avoir eu un impact négatif sur eux. Qu'il s'agisse d'un climat changeant, d'une extinction massive, d'une concurrence avec des plantes à fleurs ou d'une combinaison des trois responsables du déclin des gymnospermes, il s'est avéré difficile de démontrer définitivement.
Dans un nouvel article publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences, l'auteur principal Fabien Condamine et ses collègues ont utilisé des preuves phylogénétiques fossiles et moléculaires pour peser les influences des facteurs possibles de déclin des gymnospermes, en utilisant des conifères comme proxy pour les gymnospermes. Les modèles pour différents scénarios ont été évalués pour s'adapter au mieux aux données sur la spéciation des conifères et les taux d'extinction.
Les chercheurs ont découvert que les conifères avaient de faibles taux de diversification avant même l'essor des angiospermes. Condamine, chercheur au Centre national français de la recherche scientifique, suppose que cela peut être dû à leur croissance lente et à leurs longs temps de maturation, qui se traduisent par un potentiel d'adaptation plus faible. À partir du milieu du Crétacé (100 à 110 millions d'années), le taux d'extinction des conifères a augmenté de manière significative et est resté élevé par la suite, dépassant le taux de spéciation au cours du Cénozoïque et entraînant un déclin net.
Bien que le refroidissement global - en particulier, l'événement de refroidissement Eocène-Oligocène - semble avoir influencé de manière significative les taux d'extinction des conifères, le facteur (en fait, presque toutes) influent dans leur déclin semble avoir été la spéciation des angiospermes. Les événements d'extinction de masse ne semblent pas avoir été un facteur majeur. "[N] ous avons trouvé des signaux remarquablement cohérents à partir des données fossiles et phylogénétiques, tous deux fournissant un soutien solide au modèle d'extinction piloté par les angiospermes. Nos résultats suggèrent donc que la montée des angiospermes au Crétacé, prolongée à travers le Cénozoïque, a en effet eu un effet important sur la diversification des conifères », écrivent les auteurs.
Ce remplacement de clade est-il toujours en cours aujourd'hui, alors que plus d'un tiers des espèces de conifères restantes sont menacées d'extinction ? « D'après des études temporelles menées sur des forêts actuelles, il semble que les plantes à fleurs gagnent du terrain sur les conifères, surtout vers les hautes latitudes nordiques », explique Condamine.
Mais dans l'Anthropocène, les humains sont une plus grande menace que les fleurs. "Les conifères vivants sont généralement adaptés aux climats froids, mais le récent réchauffement d'origine humaine est trop rapide pour que les conifères réagissent", dit-il. "Peut-être plus que jamais, les conifères sont en voie de disparition et je suis assez préoccupé par leur avenir dans le contexte mondial actuel."
