Évolution et grandes acquisitions de la vie
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Archives de la Terre Décrypter le temps Les pages de l'histoire de la Vie sont conservées dans les archives de la Terre. Pour les lire en bon ordre, il faut dater chaque découverte par rapport à aujourd'hui, lui donner un âge. Pour cela, on a appris à se repérer sur une immense échelle des temps géologiques*. Dans la pile de magazines Géo, chaque exemplaire est numéroté : c'est la chronologie relative*. Les indications de mois et d'années sont l'équivalent de la datation absolue*. Décor : Une pile de magazines Géo. Illustration : une coupe stratigraphique avec le socle granitique et les différents types de sédiments (conglomérats, sables, calcaires, houilles, cendres volcaniques…). Borne visuelle : montre la formation des couches et les divers phénomènes d’érosion, de plis, de faille, d’intrusion…, qui se sont produits dans un même lieu pour aboutir à cette coupe. Les signes des temps Coquillages, dents, os traces de pas, terriers… les vestiges du passé prennent mille formes et marquent le temps écoulé. Grâce à eux, on découvre les successions de flores et faunes disparues, on recompose les paysages passés, on retrouve des environnements aujourd'hui inconnus… on interprète l'histoire de la Terre et de la Vie. Spécimens illustrant diverses modalités de conservation, naturelles et anthropiques (fossilisation, momification, fermentation, empreinte…) : - Poisson osseux, Rhynchodercetis hakelensis, Crétacé supérieur, Liban - Dytique, Cybister explanatus, Pléistocène, Maricopa, Californie - Insecte, Neuroptera, Crétacé inférieur, Xixie, Liaoning, Chine - Main momifiée, Homo sapiens, Égypte (coll. Picot de Lapeyrouse) - Piste d'amphibien, Anthichnium salamandroides, Permien inférieur, Lodève - Excréments, Coprolithes, Éocène inférieur, Saint-Papoul, Aude - Pétrole, Saint-Marcet, Haute-Garonne Biostratigraphie* Il s'agit de la subdivision des couches par leur contenu paléontologique. Ce contenu fossilifère permet de définir la biozone, ou zone, qui constitue l'unité fondamentale en biostratigraphie. Les biozones permettent d'établir des corrélations fiables entre les formations de diverses régions. En analysant la répartition des ammonites dans les roches, les géologues ont pu définir six biozones pour le Kimméridgien (étage moyen du Jurassique supérieur, entre 155,7 et 150,8 MA). Spécimens d’ammonites du kimméridgien (Jurassique, Malm supérieur) : Tithonien 6- Hybonoticeras beckeri, Gard Kimméridgien supérieur 5- Aulacostephanus eudoxus, Constans, Lot 4- Aspidoceras acanthinum, Saint-Hippolyte-du-Fort, Gard 3- Crussoliceras divisum, Saint-Hippolyte-du-Fort, Gard Kimméridgien inférieur 2- Ataxioceras hypslecytum, Saint-Hippolyte-du-Fort, Gard 1- Sutneria platynota, Saint-Hippolyte-du-Fort, Gard Oxfordien MÉSOZOÏQUE : de 251 millions à 65 millions d'années Mésozoïque, l'ère de la vie intermédiaire. Du grec, , « moyen, milieu » et , « animal, être vivant ». Durée : 186 millions d'années. Cette ère comprend trois périodes géologiques : Trias, Jurassique et Crétacé. Points forts : - présentation des trois périodes du Mésozoïque, en insistant sur les radiations évolutives* et les modifications de milieux, - les nouvelles acquisitions anatomiques et biologiques mènent les Vertébrés vers une plus grande autonomie vis à vis de leur milieu de vie, - des lignées apparaissent, évoluent puis disparaissent (continuum et ruptures à petite échelle) : histoire particulière d’un groupe animal, les rudistes*, - grande diversification des groupes du Jurassique (dinosaures*, ichtyosaures, ptérosaures) et explosion des oiseaux au Crétacé, - dès le Trias, on constate certains retours vers le milieu aquatique (ichtyosaures, plésiosaures, pleurosaures) : la « conquête du milieu aérien » n'est pas une "fin" ! Continuité : oui, mais nouveautés aussi ! La plupart des grands groupes d’êtres vivants, déjà en place, se développent et se différencient. Certains « reptiles » deviennent gigantesques ; d’autres reviennent vivre dans l’eau ou conquièrent les airs. Tortues, mammifères, grenouilles, serpents, dinosaures* et oiseaux apparaissent. C'est aussi le temps des premières fleurs et des insectes à métamorphoses. La Pangée se disloque, des océans s'ouvrent et deviennent le royaume de certains mollusques : les céphalopodes. Les continents, se séparant lentement, isolent des groupes entiers d'animaux et de végétaux et favorisent l'apparition de nouvelles lignées. Décor : - Une horloge du temps pour visualiser le temps déjà parcouru depuis le début de l’histoire de la Terre et couleur repérable de la portion correspondant au Mésozoïque qui va être traversé. - Anneaux lumineux du temps qui indiquent l’âge absolu ; entre chaque période : 185 millions d'années sur 13,5 mètres => 5 MA = 35-40 cm. - Panneaux explicatifs et spécimens présentent les acquisitions successives et les grands groupes d’êtres vivants : vie marine à droite (et à gauche avec les rudistes*) et continentale à gauche. - En fin de parcours, pour récapituler, un écran présente l’évolution de la paléogéographie au cours de l’ère, illustration de lignées éphémères et une reconstitution de l’environnement. - Arbre phylogénétique des Ammonites sur le bandeau supérieur : les tracés de l’arbre sont stylisés. Anneau du temps : il y a 251 millions d’années Trias : de 251 à 200 millions d’années Trias : Un nouveau départ Trois formations ou unités stratigraphiques de cette période ont été définies en Allemagne, on a donc choisi de la nommer ainsi, du grec « trois». Durée : 51 millions d'années. Points forts : - après la dernière extinction, diversification de la vie, - premières tortues, premiers dinosaures et à la fin, premiers mammifères, - acquisitions des mamelles, des poils, de deux fosses temporales (230 MA). En ce temps-là… Le climat chaud et sec ne favorise pas la fossilisation, ce qui réduit les informations sur cette période. Après la grande extinction* permo-triasique, la Vie prend un nouvel essor et les vertébrés continuent à se diversifier : de nouvelles acquisitions anatomiques et biologiques les mènent vers une plus grande autonomie vis-à-vis de leur milieu de vie. Les tout premiers dinosaures, tortues terrestres, d’eau douce et mammifères apparaissent. Vitrine à droite : Vers les grands fonds La « crise » de la fin du Permien a laissé les mers partiellement dépeuplées mais une fois de plus, à tous les niveaux de profondeur, la Vie reprend le dessus. Ammonites, coquillages – bivalves, brachiopodes et gastéropodes – se diversifient et pullulent. Mais coraux, oursins, étoiles de mer, ne sont pas en reste ! Autant de nourriture pour les nouvelles espèces de reptiles marins comme les ichtyosaures, les placodontes et les nothosaures, de grands prédateurs retournés vivre dans l’eau. Spécimens : Ichthyosaure Mixosaurus cornalianus, Chine Cœlacanthes Whiteia woodwardi, Ambilobe, Madagascar Whiteia sp., Wapiti lake, Colombie-Britannique, Canada Brachiopode Coenothyris vulgaris, Toulon, Var Cératites Ceratites nodosus, Wasselonne, Bas-Rhin, France Ceratites semipartitus, Mont-sur-Meurthe, Meurthe-et-Moselle Gastéropode Natica gaillardoti, Saint-Germain, Haute-Saône, France Lamellibranches Gervillia socialis, Toulon, Var Gervillia costata, Würzburg, Allemagne Rhaetavicula contorta, Laval-Pradel, Gard Oursin Miocidaris coaeva, Herberhausen, Allemagne Crinoïde Encrinus liliiformis, Alverdissen, Allemagne À gauche : Un nouveau départ Après la dernière crise, la Terre est dépeuplée, mais les survivants ne tardent pas à se diversifier. Ainsi, à côté des reptiles mammaliens et des amphibiens, apparaît le groupe des archosaures, au sein duquel se développeront les dinosaures* (acquisition des deux fosses temporales vers 230 MA). Les premières sociétés d'insectes s'organisent. Le climat sec est profitable aux conifères qui constitueront les grandes forêts du Mésozoïque. Les premiers Ginkgos font leur apparition. Spécimens : Espace ouvert : Araucaria Araucarioxylon arizonicum, 216,5-203,6 MA, Arizona, États-Unis Dinosaures (moulages Herrerasaurus ischigualastensis, 228-216,5 MA, Ischigualasto, Argentine en résine patinée) Coelophysis bauri, 228-203,6 MA, Ghost ranch, Nouveau-Mexique, États-Unis Plateosaurus engelhardi, 216,5-203,6 MA Tübingen, Bade-Wurtemberg, Allemagne Empreinte de reptile Brachychirotherium gallicum, 245-237 MA, Lodève, Hérault Amphibien Metoposaurus diagnosticus, 228-216,5 MA, Pologne Lutrin : Prêle Equisetites arenaceus, 228-199,6 MA, Wurtzbourg, Allemagne Proto-grenouille Triadobratachus massinotti, 251-245 MA, Madagascar Moulage en résine patinée Conifère Voltzia sp., 251-245 MA, Allemagne Ginkgo Toretzia sp., 228-199,6 MA, Donbas, Russie Fougère Toeniopteris sp., 228-216,55 MA, Lunz, Autriche Tête froide et sang chaud Les lystrosaures, des reptiles mammaliens herbivores rescapés de la crise permienne, sont très abondants et vivent en troupeaux. L’absence de prédateur au début du Trias n’a pas favorisé leurs réflexes, ils sont très lents et constituent des proies faciles pour les archosaures. Les cynodontes, ancêtres des mammifères, sont les inventeurs du lait et des mamelles. Leur sang chaud et leur corps couvert de poils conserve une température interne constante. Les voilà donc capables de mieux supporter les variations ambiantes ! Spécimens : Reptile mammalien Lystrosaurus cf. murrayi, 251-245 MA, Colesberg, Afrique du Sud Thrinaxodon sp., 245-228 MA, Afrique du Sud, Moulage en résine patinée Postures de reptiles Durant cette longue période, les membres de certains reptiles régressent, alors que chez d'autres, ils se repositionnent, faisant émerger les dinosaures*... Au début, les membres sont placés sur les côtés du corps, comme chez le crocodile actuel ; peu à peu, ils passent sous le corps. Un détail. Pas du tout… marcher dressé limite les dépenses d’énergie : c'est une révolution ! Schémas des dispositions de membres : transversale (lézard/tortue), semi-érigée (crocodile), érigée (dinosaure) et rampante (serpent). Anneau du temps : il y a 200 millions d’années Au Rhétien (fin du Trias supérieur) : orogenèse alpine précoce. Jurassique : de 200 à 145 millions d’années Jurassique : À l'ombre des géants De la région du Jura souabe, où les terrains de cette époque ont été initialement identifiés. Durée : 55 millions d'années. Points forts : - diversification des reptiles marins, volants et terrestres (dinosaures), - la lignée des rudistes : continuum et ruptures à petite échelle. En ce temps-là… Une végétation luxuriante est favorisée par un climat chaud et humide. Les archosaures se diversifient dans tous les milieux : premiers crocodiliens, dinosaures sur terre, ptérosaures dans les airs, ichtyosaures dans les océans. Qu'ils soient gigantesques ou de la taille d’un coq, végétariens ou carnivores, les fossiles de dinosaures sont trouvés sur tous les continents, même en Antarctique ! Cette suprématie n'empêche pas les mammifères de poursuivre leurs adaptations. La Pangée se divise en deux continents : la Laurasie, qui se sépare ensuite en Amérique du Nord et Eurasie, et le Gondwana, qui se scinde en Amérique du Sud, Afrique et Antarctique. L’océan Atlantique Nord se forme. Vitrine à droite : Coquilles, crustacés et vertébrés marins En mer, ce sont les céphalopodes qui règnent en maîtres. Crustacés et crinoïdes, étonnants parents des oursins et des étoiles de mer, prolifèrent. Quelques nouveaux groupes, comme les rudistes*, voient aussi le jour avant de disparaître. Les ichtyosaures, parfaitement adaptés à la vie marine, donnent naissance à leurs petits en pleine mer. C'est aussi l'âge de la démesure, certains prédateurs marins atteignent des tailles colossales. Les crinoïdes, aussi appelées encrines ou lys de mer, sont des animaux marins du groupe des échinodermes (oursins, étoiles de mer…) caractérisés par une symétrie axiale de type 5 (symétrie pentaradiaire). Leur organisme se compose d’un corps principal ou calice portant dix bras et monté sur une tige assurant la fixation de l’animal sur le fond. Les lys de mer existent toujours. Ils ont pullulé dans les mers du Jurassique et leurs restes, notamment les articles de leur tige, les entroques, abondent dans certaines roches comme les calcaires à entroques qu’ils composent principalement. Spécimens : Ammonites Pleydellia lugdunensis, La Verpillière, Isère, France Osperlioceras bicarinatum, La Verpillière, Isère, France Spiroceras orbignyi, France Cardioceras cordatum, Besançon, Doubs, France Phylloceras gr. heterophyllum Cadomites deslongchampsii, Bayeux, Calvados, France Choffatia gr. Waageni, Ruffec, Charente, France Perisphinctes pumilus Craspedites okensis, Saratov, Russie Reineckeia anceps anceps, La Mothe-Saint-Héray, Deux-Sèvres, France Neochetoceras steraspis, Solnhofen, Allemagne Lytoceras cornucopia, La Verpillière, Isère, France Reptile aquatique Hyphalosaurus lingyuanensis, Chaoyang, Liaoning, Chine Calmar Gramadella piveteaui, La Voulte-sur-Rhône, Ardèche, France Ver marin Serpula sp., Dives-sur-mer, Calvados, France Bélemnites Belemnites paxillosus Hibolites hastatus, La Voulte-sur-Rhône, Ardèche, France Crinoïdes Seirocrinus subangularis, Holzmaden, Allemagne Nautile Nautilus sp. Crinoïdes Angulocrinus polydactylus, La Rochelle, Charente-Maritime, France Gastéropodes Amberleya capitanea, La Verpillière, Isère, France Ampullospira pelops, La Verpillière, Isère, France Pseudomelania lineata, Bayeux, Calvados, France Gastéropode Pyrgotrochus gr. elongatus et Lamellibranche et Eopecten velatus, Bayeux, Calvados, France Crustacé Glyphea pseudoscyllarus, Solnhofen, Allemagne Crocodile Crocodileimus robustus, Cerin, Ain, France, Moulage Brachiopodes Digonella digona, Scey-Maisières, Doubs, France Terebratula insignis, Bourges, Cher, France Isjuminella decorata, Rumigny, Ardennes, France Eudesia cardium, Langrune-sur-mer, Calvados, France Cincta cor, Saint-Fortunat-sur-Eyrieux, Ardèche, France Lamellibranche Tetrarhynchia tetrahedra, Normandie, France Poisson osseux Ptycholepis bollensis, Württemberg, Allemagne Crinoïde Pentacrinus tuberculatus, Holzmaden, Allemagne Cœlacanthe Holophagus cirinensis, Cerin, Ain, France, Moulage Lamellibranches Plagiostoma giganteum, La Caine, Calvados, France Gryphaea gigantea, Lopha gregarea, Dives-sur-mer, Calvados, France Chlamys fibrosa, Dives-sur-mer, Calvados, France Trigonia costata, France Neocrassina obliqua, Calvados, France Myophorella clavellata, Lisieux, Calvados, France Lopha marshii, Dives-sur-mer, Calvados, France Gryphaea arcuata, Lyon, Rhône, France Ichthyosaure Ichthyosaurus tenuirostris, Württemberg, Allemagne Oursins Pseudocidaris mammosa, La Rochelle, Charente-Maritime, France Clypeus plotii, Flirey, Meurthe-et-Moselle, France Acrosalenia hemicidaroides, Neufchâteau, Vosges, France Ophiures Ophiopinna elegans, La Voulte-sur-Rhône, Ardèche, France À gauche : |
