L’extinction des locomotives à vapeur fait dérailler les hypothèses sur l’évolution biologique

Newswise – LAWRENCE – Lorsque Ray Davies des Kinks a écrit l’air « Le dernier des trains à vapeur », les locomotives en voie de disparition étaient des symboles nostalgiques de la vie anglaise plus simple. Mais pour le paléontologue de l’Université du Kansas, le remplacement des trains à vapeur par des moteurs diesel et électriques, ainsi que des voitures et des camions, peut être un modèle de la façon dont certaines espèces se sont éteintes dans les archives fossiles.

Bruce Lieberman, professeur d’écologie et de biologie de l’évolution et conservateur principal de la paléontologie des invertébrés à l’Institut de la biodiversité et au Musée d’histoire naturelle de l’Université du Koweït, a cherché à utiliser l’histoire des machines à vapeur pour tester les mérites de « l’exclusion compétitive », une notion ancienne en paléontologie qui les espèces peuvent en chasser d’autres jusqu’à l’extinction par la concurrence.

Travaillant avec l’ancien chercheur de la KU, Luke Strotz, qui est maintenant à l’Université du Nord-Ouest de Xi’an, en Chine, Lieberman a découvert que les archives fossiles manquent cruellement de données détaillées confirmant l’exclusion concurrentielle constatée dans l’histoire des machines à vapeur : « Il est difficile de En voyant vraiment toute preuve, Lieberman a déclaré que la concurrence joue un rôle énorme dans l’évolution.

Leurs conclusions viennent d’être publiées dans le document de recherche.La fin de la ligne : exclusion compétitive et extinction d’entités historiquesdans la revue à comité de lecture Société royale pour la science ouverte.

« Il y a toujours eu un parti pris dans la communauté scientifique qui suppose que la concurrence est une sorte de force fondamentale qui conduit l’évolution et joue le plus grand rôle dans l’extinction », a déclaré Lieberman. Cette idée vient de nombreux domaines de recherche différents, y compris les archives fossiles. Mais nous, en tant que paléontologues, devons plonger plus profondément dans les données et les analyser. »

À quoi ressemblerait le « registre fossile » idéal des locomotives à vapeur ? Les chercheurs ont découvert un ensemble clé de données sur les moteurs à vapeur, y compris leur mort, dans Locobase, une base de données de locomotives à vapeur compilée et organisée par Steve Lanso et accessible sur steamlocomotive.comun site Web exploité par Wes Barris.

« J’ai toujours été fasciné par les machines à vapeur car elles sont l’équivalent technologique des dinosaures », a déclaré Lieberman. « Ils sont gigantesques. Nous en concluons que les dinosaures faisaient beaucoup de bruit. Nous savons que les locomotives à vapeur faisaient beaucoup de bruit, mais elles ne sont plus parmi nous. »

Lieberman et Strutz ont découvert que la base de données des trains est un exemple du type de preuves nécessaires aux paléontologues pour conclure que certaines espèces ont disparu en raison de l’exclusion compétitive ou de la concurrence directe avec d’autres espèces.

« Nous pensions essayer de trouver une forme de technologie où nous pourrions dire, ‘Aha ! « Ici, nous avons de bonnes preuves que la concurrence joue le rôle décisif », a déclaré Lieberman. « Nous saurons quand une nouvelle technologie sortira, comme la production de masse du véhicule et de la locomotive diesel. Peut-être que c’est un cas où nous voyons ce qui s’est passé à cause de la concurrence. Ensuite, regardons les archives fossiles et essayons de les utiliser. technologie comme un exemple de ce que nous devons voir si nous allons, en fait, en démontrant que la concurrence a joué un rôle dans l’extinction.

L’histoire pertinente du train commence pour les chercheurs de l’Université du Koweït avant que les trains à vapeur ne soient confrontés à la concurrence des technologies émergentes qui effectuaient les mêmes tâches. Concentrez-vous sur combien effort de traction Il a été créé par les moteurs à vapeur par rapport aux moteurs plus récents qui les remplaceraient.

« Vous commencez à voir ces nouveaux défis concurrentiels pour la locomotive à vapeur – d’abord, l’électrification des moteurs dans les années 1880, puis le développement de l’automobile », a déclaré Lieberman. « Il n’est plus possible pour les chemins de fer d’utiliser des locomotives à vapeur pour tirer des choses. Ensuite, ils commencent à se spécialiser et peuvent prospérer dans seulement une ou quelques zones en tirant des choses lourdes et éventuellement en parcourant de plus longues distances. »

En examinant l’élimination progressive des locomotives à vapeur, les chercheurs ont trouvé des preuves « d’une réponse directionnelle immédiate à la première apparition d’un concurrent direct, les concurrents ultérieurs réduisant le prestige acquis des locomotives à vapeur, jusqu’à ce que l’extinction soit le résultat inévitable ».

Mais l’étude note que l’extinction ne peut être directement liée à la concurrence interspécifique que dans des conditions spécifiques « lorsque le chevauchement entre l’entreprise établie et ses concurrents est presque absolu et où l’opérateur historique est incapable de se déplacer vers un nouveau territoire adaptatif ».

Comment cela pourrait-il fonctionner dans le monde naturel ? Lieberman a cité trois exemples où les paléontologues pensent que la concurrence directe entre les espèces a conduit à l’extinction de certains concurrents. Dans certains cas, l’idée que l’exclusion compétitive était en jeu a été démentie ; Dans d’autres exemples, les preuves d’exclusion concurrentielle sont bien moindres par rapport aux données exactes disponibles sur la disparition des machines à vapeur.

« L’un des exemples classiques de mammifères et de dinosaures incapables de voler, où la vision traditionnelle était: » Hé, les mammifères étaient plus intelligents et plus rapides et ont conduit ces dinosaures à l’extinction « , a-t-il déclaré. « Nous savons maintenant que c’est un rocher géant qui est tombé du ciel qui a causé ces dégâts écologiques massifs. , et les objets plus gros y sont plus sensibles. Le deuxième exemple bien connu comprend les trilobites et les crustacés, et le dernier exemple est les palourdes et les brachiopodes. « 

Le chercheur de la KU a déclaré que les données sur les locomotives à vapeur pourraient jeter un doute sur l’idée que l’adaptabilité d’une espèce est une caractéristique du succès évolutif. Au lieu de cela, l’étude ajoute à la preuve que les espèces s’adaptent à de nouveaux rôles et environnements par désespoir.

« Bien qu’il n’y ait pas de concurrents à la technologie des locomotives à vapeur, nous les voyons presque se diversifier et se répandre dans une direction particulière », a déclaré Lieberman. Mais lorsque ces nouvelles locomotives apparaissent, on assiste à un profond glissement vers la sélection naturelle active et l’adaptation à la locomotive à vapeur. Souvent, l’adaptation est considérée comme un bon signe pour un groupe. Mais ce que nous pourrions dire, c’est qu’en fait, lorsque les choses commencent à s’ajuster et à changer de direction – traditionnellement dans le développement, ce n’est pas le bon moment pour un groupe. Nous dirions que c’est un signe que le groupe peut être contraint ou sous pression par d’autres choses. »

En comprenant mieux les causes, les conditions et la fréquence de l’exclusion compétitive, Lieberman a déclaré qu’il pourrait être possible de prédire quelles espèces seront menacées d’extinction dans les années à venir, car le changement climatique d’origine humaine réduit les habitats des espèces dans le monde.

« Nous voulions non seulement regarder le passé, mais être en mesure de prédire la compétition », a déclaré Lieberman. « Pouvons-nous regarder des groupes spécifiques qui sont encore en vie aujourd’hui que nous pourrions faire ressortir dans le futur et dire: » Hé, cette chose montre déjà des signes d’être dans cette zone de danger. «  » « Nous pouvons prédire s’ils vont disparaître. »