Resumen de Time asymmetry in the palaeobiogeographic history of species
- English
The difficulties and hindrances of palaeobiogeography and historical biogeography in its long, sterile search for centres of origin or ancestral areas of species, leading some authors to withdraw the centre-of-origin as a non-scientific concept, are here considered as signals and not artefacts for the recognition of patterns in the biogeographic history of lineages. The time-symmetric model, which assumes gradual origination and extinction processes of a species, is here questioned and an alternative time-asymmetric model is proposed. The origination and expansion processes of a species history would be much faster and more unpredictable than the often gradual, long, predictable extinction process marked by previous signals of geographic area contraction. Monitored biological invasions, plankton blooms and episodes of coordinated migrations illustrate the fast expansion of novel species behaving as dissipative structures. The asymmetric biogeographic model is tested through palaeobiogeographic data on Old World mammal species and by the consistent preference of biostratigraphers for species appearance against species extinction as time-marker bioevents. Time-asymmetry is a common phenomenon of nature, indicating that asymmetry could well be a general property of Time itself.
- français
Les difficultés et les obstacles de la paléobiogéographie et de la biogéographie historique rencontrés dans la longue et stérile recherche des centres d'origine ou d'« aires ancestrales » des espèces ont amené certains auteurs à abandonner ce concept non-scientifique. Les méthodes qualitatives et quantitatives utilisées pour repérer les aires d'origine des espèces sont confrontées à de sérieuses difficultés du fait des nombreuses hypothèses non vérifiées sur des probabilités ou des directions de dispersion. Aucun centre d'origine d'aucune espèce n'a jamais été documenté, sauf lorsqu'ils ont été rapportés à de très vastes régions (des continents ou des océans entiers). De nombreux auteurs ont renoncé à leur recherche. Ces difficultés sont ici considérées comme un signal, et non pas du bruit de fond, pour reconnaître des « patterns » cohérents dans l'histoire biogéographique des lignées.
On assume couramment que dans l'histoire paléobiogéographique des espèces on doit trouver généralement des processus graduels d'apparition et d'extinction. Ce modèle symétrique dans le temps est ici remis en question et un modèle alternatif, asymétrique dans le temps, est proposé pour l'histoire des espèces. Selon notre modèle, les processus d'apparition et d'expansion des espèces seraient beaucoup plus rapides, courts et imprévisibles que les processus d'extinction, généralement lents, longs et prévisibles parce que précédés graduellement par des signes de diminution progressive par paliers de l'aire de distribution. Des monitorages d'espèces envahissantes, des floraisons instantanées en temps réel du plancton, et des épisodes de migrations coordonnées illustrent la rapidité de l'expansion des espèces qui se comportent comme des structures dissipatives. Le « cycle du taxon » des espèces insulaires sensu lato, qui voient leurs aires de distribution se réduire à mesure de leur différentiation, montre aussi la grand vitesse d'apparition de nouvelles espèces et leur lent processus d'extinction. Les espèces insulaires ne sont pas capables d'expansion sur des vastes aires ; les îles ne servent donc pas de centre d'origine ou de source d'espèces qui pourraient se disperser par la suite. Au contraire, elles sont des puits d'espèces qui vont s'éteindre comme prévoit le modèle asymétrique.
Le modèle biogéographique asymétrique est testé sur deux jeux de données : (i) des données paléobiogéographiques d'espèces de mammifères du Vieux Monde qui montrent la rapidité de l'expansion des espèces nouvelles sur des vastes aires, empêchant à la fois de reconstruire leur parcours paléobiogéographique et de connaître leur lieu d'origine. Cette rapidité d'expansion contraste avec l'échelonnement de l'extinction des espèces en déclin, qui permet de suivre leur parcours paléobiogéographique et signaler avec précision leur centre d'extinction; et (ii) des données biostratigraphiques, qui montrent la préférence habituelle des biostratigraphes pour les événements d'apparition des espèces (FADs = first appearance datum) pour fixer des limites géochronologiques aussi brèves que possible, au lieu des événements d'extinction (LADs = last appearance datum) généralement considérés plus fréquemment diachrones.
Notre modèle asymétrique de l'historie biogéographique des lignées, déjà détecté par Darwin, rejoint beaucoup d'autres observations. L'asymétrie dans le temps est un phénomène commun dans la nature indicant que cette asymétrie pourrait être une propriété générale du Temps luimême.
