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. Il en va de même pour les marsupiaux : L'Australie abrite de nombreuses espèces de marsupiaux, comme le kangourou et le koala. Plus on va vers l'ouest, plus ils se font rares : Sur l'île indonésienne de Sulawesi, on ne trouve plus que deux représentants de ces mammifères typiquement australiens. Sur Bornéo, on les cherche en vain. La région australienne est en revanche dépourvue de mammifères typiques de l'Asie tels que les ours, les tigres ou les rhinocéros.

Ce changement brutal dans la composition de la faune avait déjà attiré l'attention du naturaliste britannique et co-découvreur de la théorie de l'évolution Alfred Russell Wallace, qui avait parcouru l'archipel indo-australien de 1854 à 1862 pour collecter des animaux et des plantes. Il a décrit une ligne biogéographique (invisible) qui s'étend de Bali à Lombok et de Bornéo à Sulawesi, marquant la distribution la plus occidentale des éléments fauniques australiens.

Fascinant changement du monde animal

Les chercheurs en biodiversité sont depuis longtemps fascinés par ce changement abrupt des êtres vivants le long de la ligne Wallace. Toutefois, la manière dont ces modèles de répartition se sont formés n'a pas encore été élucidée en détail.

La tectonique des plaques est l'une des explications de ce phénomène. Il y a 45 millions d'années, la plaque australienne a commencé à dériver vers le nord et s'est glissée sous l'imposante plaque eurasienne. Cela a eu pour effet de rapprocher deux masses terrestres qui étaient auparavant très éloignées l'une de l'autre. Il est devenu plus facile pour la vie terrestre de coloniser l'autre continent à partir d'un seul. De plus, suite aux mouvements tectoniques, d'innombrables îles (volcaniques) se sont formées entre les deux continents, que les animaux et les plantes ont utilisées comme marchepieds pour migrer vers l'ouest ou l'est.

Plus d'animaux asiatiques en Australie que l'inverse

Mais pourquoi plus d'espèces ont-elles trouvé le chemin de l'Asie vers l'Australie - de nombreux serpents venimeux, des diables épineux (Moloch horridus), les souris sauteuses (Notomys) ou les roussettes en témoignent - que l'inverse, était jusqu'à présent une énigme.

Pour mieux comprendre cette répartition asymétrique des vertébrés le long de la ligne Wallace, des chercheurs dirigés par Loïc Pellissier, professeur d'écosystèmes et d'évolution du paysage à l'ETH Zurich, ont créé un nouveau modèle. Dans ce modèle, ils ont combiné des reconstructions du climat, les déplacements de plaques entre 30 millions d'années et l'époque actuelle, ainsi qu'un jeu de données complet pour quelque 20'000 oiseaux, mammifères, reptiles et amphibiens recensés aujourd'hui dans la région.

Les climats des régions d'origine sont déterminants

Dans le dernier numéro de Science, les chercheurs montrent maintenant que les adaptations aux climats des régions 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 Wallace.

Outre la tectonique des plaques, les conditions environnementales qui prévalaient il y a des millions d'années ont en effet été déterminantes pour les échanges entre les deux continents. Grâce aux simulations, les chercheurs ont constaté que les animaux originaires d'Asie avaient tendance à "sauter" par-dessus les îles indonésiennes pour atteindre la Nouvelle-Guinée et le nord de l'Australie.

Sur ces îles, il régnait un climat tropical humide qui leur convenait et auquel ils étaient déjà adaptés. Ce n'est pas le cas des espèces australiennes : elles se sont développées dans un climat plus frais et de plus en plus sec au fil du temps et ont donc moins bien réussi à s'implanter sur les îles tropicales que les êtres vivants venus d'Asie.

Le climat asiatique a donc favorisé les êtres vivants qui sont arrivés en Australie en passant par les îles tropicales de la région faunique appelée Wallacea, en particulier ceux qui pouvaient tolérer un large éventail de climats. Cela a facilité l'établissement d'êtres vivants sur le nouveau continent. "Le contexte historique est essentiel pour comprendre les schémas de distribution de la diversité biodiversité observés aujourd'hui et était la pièce manquante du puzzle qui permettait de résoudre l'énigme de la ligne Wallace", explique le premier auteur Alexander Skeels, post-doctorant dans le groupe de Pellissier.

Avantages concurrentiels pour les espèces tropicales

Les caractéristiques des espèces qui se sont développées dans les habitats tropicaux sont, entre autres, une croissance plus rapide et une plus grande compétitivité pour résister à la pression de la coexistence avec de nombreuses autres espèces. Dans les climats plus rudes, comme les régions plus froides et plus sèches d'Australie, les organismes doivent généralement produire des adaptations particulières pour faire face à la sécheresse et au stress thermique. Il s'agit notamment d'adaptations comportementales comme l'activité nocturne et d'adaptations physiologiques pour minimiser la perte d'eau. "De nombreuses grenouilles australiennes s'enterrent donc dans le sol et s'y reposent pendant de longues périodes", souligne Skeels. "Une chose qui est rare chez les grenouilles tropicales".

Pour les chercheurs, ces découvertes sont importantes : "Elles illustrent le fait que nous ne pouvons comprendre les modèles de répartition actuels de la biodiversité que si nous intégrons dans nos réflexions l'évolution géologique et les conditions climatiques des temps anciens", explique Pellisier.

L'héritage des époques passées marque les modèles de la diversité biologique jusqu'à nos jours. Il permet en outre de comprendre pourquoi on trouve aujourd'hui plus d'espèces dans les tropiques que dans les régions tempérées. "Pour comprendre pleinement la répartition de la diversité biologique et les processus qui la maintiennent à l'heure actuelle, nous devons découvrir comment elle est apparue", explique le chercheur.

Apprendre à comprendre les espèces invasives

Cela vaut en particulier pour la biogéographie, car l'échange d'espèces entre les continents a lieu aujourd'hui encore régulièrement et à un rythme alarmant, car l'homme déplace des animaux et des plantes autour de la planète. Ces espèces peuvent devenir envahissantes sur d'autres continents et nuire à la faune et à la flore indigènes. "Il est important de connaître les facteurs qui influencent les échanges sur de longues échelles de temps pour comprendre pourquoi des espèces peuvent devenir envahissantes à des échelles de temps plus récentes. Dans la crise actuelle de la biodiversité, cela peut aider à mieux évaluer les conséquences des invasions causées par l'homme", souligne Skeels.