Les yeux de Caroline Chaboo s’illuminent lorsqu’elle parle des tortues. Comme les pierres précieuses, ils existent dans une myriade de couleurs vives : bleu brillant, rouge, orange, vert feuille et transparent moucheté d’or. Ils font partie d’un groupe de 40 000 espèces de coléoptères, les Chrysomelidae, l’une des branches les plus riches en espèces du vaste ordre des coléoptères, les coléoptères. « Vous avez vos charançons, vos longicornes et vos chrysomèles », dit-elle. « C’est vraiment le trio qui domine la diversité des coléoptères. »
Entomologiste à l’Université du Nebraska à Lincoln, Chaboo se demande depuis longtemps pourquoi le royaume de la vie est si orienté vers les coléoptères : ces créatures au corps robuste représentent environ un quart de toutes les espèces animales. De nombreux biologistes se posent la même question depuis longtemps. « Darwin était un collectionneur de coléoptères », note Chaboo.
Sur le million d’espèces d’insectes répertoriées sur Terre, environ 400 000 sont des coléoptères. Et ce ne sont que les coléoptères décrits jusqu’à présent. Les scientifiques décrivent généralement des milliers de nouvelles espèces chaque année. Alors pourquoi tant d’espèces de coléoptères ? « Nous ne connaissons pas la réponse précise », déclare Chaboo. Mais des indices émergent.
Une hypothèse est qu’ils sont nombreux parce qu’ils existent depuis si longtemps. « Les coléoptères ont 350 millions d’années », explique Duane McKenna, biologiste évolutionniste et entomologiste de l’Université de Memphis, Tennessee. Cela représente beaucoup de temps pendant lequel les espèces existantes peuvent se spécier ou se diviser en de nouvelles lignées génétiques distinctes. À titre de comparaison, l’homme moderne n’existe que depuis environ 300 000 ans.
Mais ce n’est pas parce qu’un groupe d’animaux est vieux qu’il comptera nécessairement davantage d’espèces. Certains groupes très anciens comptent très peu d’espèces. Les poissons cœlacanthes, par exemple, nagent dans l’océan depuis environ 360 millions d’années, atteignant un maximum d’environ 90 espèces, puis déclinant jusqu’aux deux espèces connues pour vivre aujourd’hui. De même, le reptile ressemblant à un lézard, le tuatara, est le seul membre vivant d’un ancien ordre de reptiles autrefois diversifié à l’échelle mondiale, né il y a environ 250 millions d’années.
Une autre explication possible de la richesse en espèces des coléoptères est qu’en plus d’être vieux, ils ont une endurance inhabituelle. « Ils ont survécu à au moins deux extinctions massives », explique Cristian Beza-Beza, chercheur postdoctoral à l’Université du Minnesota. En effet, une étude de 2015 utilisant des coléoptères fossiles pour explorer les extinctions remontant au Permien, il y a 284 millions d’années, a conclu que l’absence d’extinction pourrait être au moins aussi importante que la diversification pour expliquer l’abondance des espèces de coléoptères. Dans les époques passées, au moins, les coléoptères ont démontré une capacité frappante à modifier leur aire de répartition en réponse au changement climatique, ce qui pourrait expliquer leur résilience à l’extinction, émettent l’hypothèse des auteurs.