L’Explosion cambrienne ou l’émergence des écosystèmes modernes

Le Cambrien inférieur est marqué par l’apparition des premiers écosystèmes à structure trophique complexe, dominés par les animaux. Les données paléontologiques obtenues à partir de gisements à conservation exceptionnelle, tels que le Lagerstätte de Chengjiang en Chine du Sud, indiquent un niveau élevé d’interactions biologiques (ex : relations proies–prédateurs) et l’occupation de niches écologiques benthiques et pélagiques variées par des prédateurs, nécrophages, détritivores et suspensivores. Les espèces nageuses sont nombreuses, mais rien n’indique que l’ensemble du domaine pélagique ait été occupé au début du Cambrien. L’hypothèse d’une concentration animale dans les milieux hyperbenthiques proches du fond est avancée. Elle aurait constitué une première étape décisive dans la colonisation de la colonne d’eau et la constitution de chaînes alimentaires pélagiques. Une succession d’innovations et d’événements semble avoir catalysé la diversification animale et la mise en place d’un écosystème entièrement nouveau. Elle comprend : (1) l’acquisition de systèmes nerveux plus complexes, d’organes visuels et d’une motricité plus performante, (2) l’introduction de nouvelles pressions sélectives (ex : prédation et effets rétroactifs) et, (3) la colonisation de nouvelles niches écologiques. Le rôle de facteurs environnementaux (ex : oxygène, chimie de l’eau, climat) a sans doute été important dans les stades plus précoces de l’évolution des métazoaires, mais semble moins déterminant dans la « révolution écologique » qui s’opère au début du Cambrien. Les données paléontologiques et de récents modèles mathématiques indiquent de grandes ressemblances entre la structure trophique des écosystèmes actuels et ceux du Cambrien. Un accroissement d’interdépendance entre les espèces animales et les niveaux trophiques a fait que les écosystèmes marins sont probablement devenus plus stables dans leur type de fonctionnement, mais également plus vulnérables aux perturbations environnementales dont les effets sont répercutés à l’ensemble du système. Cela conditionnera en grande partie l’évolution du monde marin postcambrien.