Évolution et grandes acquisitions de la vie








titreÉvolution et grandes acquisitions de la vie
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Du goût et des couleurs
Le Crétacé inférieur est le théâtre d'une innovation importante à la surface des continents : l’apparition conjointe des plantes à fleurs (Angiospermes) et des insectes pollinisateurs, dont l’alliance favorise leur développement. Dans une ambiance tropicale, les premiers fruits attirent de nombreux animaux, qui se chargeront de disséminer les graines.
Spécimens :

Gnétale Ephedraceae, 125-112 MA, Ceará, Araripe, Brésil

Angiosperme Archaefructus sinensis, 140,2-136,4 MA, Chaoyang, Liaoning, Chine

Libellule Sinocymatopblebia magnifica, 125-112 MA, Ceará, Araripe, Brésil

Moucherons (2) Diptera, 140,2-136,4 MA, Chaoyang, Liaoning, Chine

Guêpe Hymenoptera, 125-112 MA, Ceará, Araripe, Brésil

Raphidie Raphidioptera, 140,2-136,4 MA, Chaoyang, Liaoning, Chine

Mouche Diptera, 140,2-136,4 MA, Chaoyang, Liaoning, Chine

Mouche Diptera, 125-112 MA, Ceará, Araripe, Brésil

Sauterelle Orthoptera, 140,2-136,4 MA, Chaoyang, Liaoning, Chine

Blatte Blattoptera, 125-112 MA, Ceará, Araripe, Brésil
Les coccolithophoridés, à l'origine de la craie
D’épaisses couches de craie se déposent dans les mers, en particulier dans le Bassin parisien où elles peuvent atteindre 700 mètres d’épaisseur. La craie est un calcaire très fin et tendre, constitué principalement par l’accumulation de fragments d’enveloppes calcaires (les coccolites) d’algues microscopiques, les coccolithophoridés.
Spécimen : Fragment de craie (99,6-65,5 MA).
Anneau du temps : il y a 65 millions d’années
Audiovisuel : « Le Mésozoïque : Lignées éphémères ». Récapitule l'histoire commune de la vie et de la terre au Mésozoïque, de 250 MA à 60 MA. Sur l’écran défilent une reconstitution animée de la dérive des continents, une courbe animée de paléotempératures et l'évolution des milieux et paysages. En même temps, un curseur suit cette évolution rapide sur une échelle de temps illustrée par les branches de l’arbre des Ammonites (représenté sur la partie supérieure des vitrines).

ENQUÊTE SUR UNE CRISE (kiosque 2)

Points forts : - explication du phénomène de « crises »,

- changement radical des conditions de milieu et création de nouvelles niches écologiques favorisant certaines adaptations,

- les causes des crises sont multiples mais elles ont souvent un élément dominant.


Changements et continuité
Il est arrivé que les glaces envahissent les terres, que les mers s'assèchent, que les laves recouvrent un continent, qu'une météorite géante percute la planète… Chaque fois, des milliers d'espèces ont disparu, mais le fil de la Vie ne s'est jamais rompu, recherchant toujours de nouveaux équilibres. Chacun de ces bouleversements a duré des milliers d'années, même s'ils paraissent brefs et soudains à l'échelle de temps géologiques*.
Décor (en frise tout autour du kiosque) :

« Les espèces qui survivent ne sont pas les plus fortes, ni les plus intelligentes, mais celles qui s’adaptent le mieux aux changements ».

Attention : contrairement à ce qui est écrit et communément admis, cette citation n’est pas de Charles darwin2.

Attention danger
Variations de températures, du niveau des mers, volcanisme, causes extraterrestres (météorites…), épizooties*, gaz à effet de serre, causes inconnues, activités humaines sont des causes possibles de disparitions d’espèces à grande échelle.
Décor : série de dessins illustrant ces diverses causes de crises.

Victimes des crises
Espèces et groupes d’espèces qui ont disparu de la surface de la Terre en raison de « crises » (du plus récent au plus ancien3) :
Spécimens :

Ammonite Baculites compressus, Crétacé supérieur, Custer County, Dakota du Sud

Rudiste Hippurites radiosus, Crétacé supérieur, Lamérac, Dordogne (dépôt UPS)

Trilobite Ditomopyge decurtata, Permien inférieur, Grand Summit, Kansas, États-Unis

Corail solitaire Cyathophyllum flexuosum, Dévonien moyen, Eifel, Allemagne (dépôt UPS)

Orthocère Orthoceras sp., Dévonien, Erfoud, Maroc

Arthropode Forticeps foliosa, Cambrien inférieur, Chengjiang, Yunnan, Chine

Tous vivaient au Crétacé, eux seuls survécurent, de nouveaux arrivants
- Groupes présents avant la crise (« Tous vivaient au Crétacé ») : ammonites, rudistes ptéridospermales, bennettitales, ptérosaures, pliosaures, dinosaures, nautiles, éponges, fourmis, tortues, conifères, angiospermes, grenouilles, requins, mammifères ;
- Groupes qui traversent la crise (« Eux seuls survécurent ») : nautiles, éponges, fourmis, tortues, conifères, angiospermes, grenouilles, requins, mammifères ;
- Groupes qui "explosent" après la crise (« de nouveaux arrivants ») : kiwi, phasme (une phyllie est représentée), digitale, chauve-souris, dauphin…
Décor :

- Illustrations évoquant la crise Crétacé/Tertiaire avec présentation de groupes d’avant la crise, des survivants et l’explosion des groupes nouveaux qui ont profité des niches libérées pour les conquérir.

- Graphique avec courbes de biodiversité marine et continentale et les facteurs identifiés des crises.

Bien vivants… et pas fossiles
Espèces fossiles et leurs représentants actuels, peu modifiés et considérées comme des « fossiles vivants » : leur groupe a traversé le temps.
Spécimens fossiles et actuels :
Limules : Mesolimulus walchi, Jurassique supérieur, Solnhofen, Bavière, Allemagne

Limulus moluccanus, Poulo-Condor, Vietnam

Nautiles : Nautilus toarcensis, Jurassique inférieur, Cruéjouls, Aveyron (dépôt UPS)

Nautilus belauensis, Océan Indo-Pacifique

Libellules : Chrysogomphus beipiaoensis, Crétacé inférieur, Beipiao, Liaoning, Chine

Cordulegaster boltonii boltonii, Ribennes, Lozère, France

Cœlacanthes : Axelrodichthys araripensis, Crétacé inférieur, Brésil

Latimeria chalumnae, Océan Indien

Cigales : Liaocossus hui, Crétacé inférieur, Xixie, Liaoning, Chine

Salvazana mirabilis var. imperialis, Wiang Papao, Chiang Mai, Thaïlande

Prêles : Sphenophyllum longifolium, Carbonifère supérieur, Montceau-les-Mines, Saône-et-Loire

Equisetum telmateia, Corse

Et aujourd’hui ?
Changements climatiques annoncés, recul des forêts, surpêche, pollutions, érosion des sols, pénurie d’eau… Utilisateurs invétérés des ressources, ne serions-nous pas en train d’imposer un nouveau « coup de stress » à notre planète ?
Muséographie : Un planisphère présente la situation actuelle, appelée par certains la « sixième extinction ».

CÉNOZOÏQUE : les 65 derniers MA
Cénozoïque l'ère de la vie récente.

Du grec, , « récent » et , « animal », « être vivant ».

Cette ère, qui a débuté il y a 65 millions d'années, se poursuit encore de nos jours.
Elle comprend sept périodes géologiques (Paléocène, Éocène, Oligocène, Miocène, Pliocène, Pléistocène et Holocène), regroupées en trois ensembles : le Paléogène (Paléocène, Éocène, Oligocène), le Néogène (Miocène et Pliocène) et le Quaternaire4 (Pléistocène et Holocène).

Points forts : - les relations réciproques entre faunes et milieux,

- la diversité biologique,

- les associations de faunes,

- la mise en place des faunes modernes.

Les relations réciproques entre faunes et milieux sont illustrées par trois sites régionaux qui présentent des caractéristiques différentes et complémentaires :

- à l'Éocène et Oligocène, des sites karstiques, tels que les Phosphorites du Quercy, actifs sur une longue durée ont piégé des faunes ; l’évolution de leurs profils témoigne des variations du climat, composantes essentielles de la pression que le milieu exerce sur les espèces,

- à l'Oligocène, le site lacustre d’Armissan montre, sur une très courte période, quasi instantané, la richesse de son écosystème (milieu, flore et faune),

- au Miocène, le site marécageux de Montréal du Gers montre la diversité biologique des animaux.
Vers les temps modernes

Le Cénozoïque est l'ère des mammifères. Tous les grands groupes se mettent en place et se diversifient, occupant les niches écologiques laissées vacantes après l'extinction* de la fin du Crétacé. Liés à leur milieu, les animaux et végétaux des différents continents évoluent au gré des variations du climat. Glaciations* et réchauffements se succèdent dans les périodes récentes. Les continents prennent leurs positions actuelles alors que s'élèvent les Pyrénées, les Alpes et l'Himalaya.
Décor :

• Une horloge du temps pour visualiser le temps déjà parcouru depuis le début de l’histoire et la portion correspondant au Cénozoïque qui va être traversé,

• Anneaux lumineux du temps indiquant l’âge absolu et graduations à la base des vitrines de gauche : 65 millions d'années en une douzaine de mètres => 5 MA = 80 cm,

• Frise sur la partie supérieure du mur de gauche : des pictogrammes représentent des écosystèmes (voir liste),

• En fin de parcours, pour récapituler, un écran présente l’évolution de la paléogéographie au cours de l’ère et une reconstitution de l’environnement.

Paléocène : de 65 à 56 millions d'années
Paléocène : La voie est libre

Du grec, , « ancien » et , « récent » : « partie ancienne de l'ère nouvelle ».

Durée : 9 millions d'années.

Points forts : - diversification des grands groupes de mammifères,

- développement des marsupiaux, multituberculés et autres…

En ce temps-là…

Après la dernière crise biologique, les écosystèmes se remettent en place avec de nouvelles espèces. Apparu en Eurasie au Mésozoïque, un groupe de mammifères – les marsupiaux – évolue sur un continent rassemblant l'Amérique du Sud, l'Antarctique et l'Australie. L'Amérique du nord et l'Eurasie ne forment alors qu'une seule masse continentale, la Laurasie.
Vitrine à gauche :
Une lignée qui a de l'avenir : les ancêtres des primates*
Au début du Cénozoïque, les plésiadapiformes se perpétuent avec Plesiadapis, déjà décrit par Gervais en 1877, et se diversifient tout en constituant un groupe homogène. Ils sont tous quadrupèdes et leurs doigts non opposables sont protégés par des griffes. Leur museau est muni de longs poils tactiles, les vibrisses, et leurs incisives sont très développées. D'abord localisés dans l'hémisphère nord, ils évoluent dans un environnement forestier, se nourrissant de fruits et d'insectes.
Specimen : Primate (Plesiadapis tricuspidens).
Les protoprimates donnent aussi naissance aux euprimates. C'est le groupe ancêtre de tous les primates actuels. Au Maroc, on a retrouvé le plus ancien euprimate, daté de 58 millions d’années : Altiatlasius, un petit animal de 120 grammes, connu par une douzaine de dents isolées.
L’ancien et le nouveau
Les survivants de la dernière crise ont le champ libre. Du groupe des archosaures, il ne subsiste que les crocodiles et les oiseaux. L’un d’entre eux, Gastornis, un géant inapte au vol, possède un énorme bec et de longues pattes massives qui lui permettent de parcourir les terres de l’hémisphère nord.

Sous un climat humide, les forêts tropicales dominent, alors que dans les zones tempérées, les arbres à feuilles caduques se multiplient.
Spécimens :

À gauche :

Oursins Linthia canaliculata, Echinanthus subrotundus, Hemiaster garumnicus, Gauthiera pseudomagnifica, Micraster tercensis, Boussens, Haute-Garonne

Crabe Xanthilites macrodactylus, Boussens, Haute-Garonne
Au centre :

Poissons Properca angusta et Cyclurus valenciennesi, Menat, Puy-de-Dôme

Feuille de ginkgo Ginkgo adiantoides, Morton, Dakota du Nord, États-Unis

Oiseau Gastornis sp., Marne, France

Crocodile Crocodylia, Maroc

Feuille de saule Salix sp., Menat, Puy-de-Dôme

Feuille d’érable Acer sp., Menat, Puy-de-Dôme
Les mammifères occupent le terrain
Peu nombreux durant le Mésozoïque, les grands groupes de mammifères sont cependant tous représentés. Dès le début du Paléocène, les lignées se diversifient. Les multituberculés, issus de la période précédente, s’éteignent assez rapidement. Chez les marsupiaux et placentaires, la denture se modifie et permet une diversification des régimes alimentaires. À la fin du Paléocène, la taille de tous les mammifères augmente.
Spécimens :

Condylarthres Pleuraspidotherium aumonieri, Cernay-lès-Reims, Marne

Primate Plesiadapis tricuspidens, Cernay-lès-Reims, Marne

Multituberculé Plagiaulax sp., Cernay-lès-Reims, Marne

Anneau du temps : il y a 56 millions d’années

Éocène : de 56 à 34 millions d'années
Éocène : L'aube des espèces actuelles

Du grec, , « aurore » et , « récent » : « l’aube des temps nouveaux ».

Durée : 22 millions d'années.

Points forts : - la vie colonise tous les milieux, dans toutes les directions avec des allers-retours entre les milieux terrestre et marin,

- adaptation des mammifères aux milieux aériens et aquatiques,

- lignée des primates,

- les phosphorites du Quercy : un exemple de pièges naturels, témoins des écosystèmes.

En ce temps-là…

Les mammifères poursuivent leur évolution et s'adaptent aux milieux aérien et aquatique. Les ancêtres d'animaux bien connus aujourd'hui, chevaux, éléphants, rhinocéros apparaissent. Un climat chaud favorise l'épanouissement des organismes, mais un refroidissement important vient modifier cet équilibre. L'Éocène est l'époque des grandes dislocations. L'Amérique du Sud est une île ; la montée du niveau marin entraîne la séparation du bloc Europe-Amérique du Nord de l'Asie ; les océans Atlantique et Arctique sont séparés par le continent euro-américain ; la mer Ouralienne et Téthys isolent l'Asie. Les eaux chaudes de Thétys accueillent récifs coralliens, et nummulites (ex : roches calcaires de la grande pyramide de Kheops à Gizeh). Les continents forment des îles où la vie évolue séparément. Parfois pourtant, certaines espèces se ressemblent, comme si des milieux comparables appelaient des adaptations comparables.
Vitrine à gauche :
Une lignée qui a de l'avenir : de vrais primates* (euprimates)
Les (eu) primates* acquièrent une taille et une masse plus importantes. Leurs pouces sont maintenant opposables aux autres doigts et favorisent ainsi de nouvelles façons de se déplacer. Tout en restant diurnes, ils diversifient leur régime alimentaire. Ils prospèrent dans les forêts luxuriantes des basses latitudes et s'épanouissent en Amérique du Nord, Eurasie et Afrique, formant deux groupes : les strepsirrhiniens qui comprennent les adapiformes, les lorisiformes et les lémuriformes, et les haplorrhiniens, avec les tarsiiformes et les simiiformes. Ceux-ci, aussi appelés simiens ou anthropoïdes, se diversifient à leur tour, en Afrique (protosimiens) et en Asie du sud-est (éosimiens). Le refroidissement de la fin de cette période confinera les primates* en Afrique.
Exemple d’adapiforme : Leptadapis magnus, voir plus loin les spécimens des phosphorites du Quercy.
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