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La Terre au Paléozoïque

Je vais vous faire voyager du Cambrien jusqu'au Permien. Vous ferez connaissance avec la faune du Paléozoïque. De l’inostrancevia aux diictodons. Vous voyagerez à travers les ères pour les découvrir. Comme Nick Cutter en somme.

Le Silurien

Publié le 2 Mars 2020 par Laurene Patte

Le Silurien (435-408 Ma)

L'environnement :

 

Le Silurien est une période de stabilisation du climat, marqué par la disparition des calottes glaciaires, qui se traduit par une transgression marine, et la mise en place, sur les plateaux continentaux ainsi immergés, de nombreux récifs.

Quelques organismes caractéristiques :

Organismes marins:

La radiation des Crinoïdes : 

Les Crinoïdes, dont les premiers représentants pourraient remonter au Cambrien, présentent une radiation à partir du Silurien. Ils resteront dès lors largement représentés dans les faunes récifales jusqu'à la crise de la limite Permien-Trias. Après cet événement, ils se développeront de nouveau au Jurassique et au Crétacé, sans toutefois jamais revenir à la diversité qu'ils avaient atteinte au Paléozoïque.

Le succès des Brachiopodes :

Au Silurien puis au Dévonien, les Brachiopodes articulés présentent leur diversité la plus importante, en nombre de taxons d'ordre supérieur (Ordres) plutôt qu'en nombre de Genres ou d'Espèces, comme le montre la figure ci-dessous : tous les Ordres connus y sont représentés (Orthidés, Strophoménidés, Pentameridés, Rhynchonellidés, Spiriféridés, Térébratulidés).

Les Euryptéridés :

Les Euryptéridés constituent un groupe éteint d'Arthropodes marins, apparus à l'Ordovicien et disparus au Permien, mais surtout abondants dans les terrains du Silurien supérieur et du Dévonien. Certains d'entre eux, les Ptérygotidés (ci-dessous, à droite Pterygotus), atteignaient un mètre de long, et représentaient probablement d'importants prédateurs des mers silurienne et dévonienne.

Les premiers végétaux aériens :

A la fin de l’Ordovicien et au début du Silurien voit apparaitre les premiers écosystèmes dans le milieu aériens, la vie sort des océans.

Le milieu aérien présente plusieurs contraintes par rapport au milieu aquatique. Tout d'abord la nécessité d'un tissu de soutien pour maintenir l'organisme, une résistance à la dessiccation tout en permettant les échanges gazeux, les plantes devaient bénéficier de systèmes de dissémination des gamètes (cellules sexuelles) adaptés au milieu aérien. Enfin un système racinaire développé était nécessaire pour pouvoir prélever dans le milieu les nutriments et minéraux nécessaires, il semble que des champignons symbiotiques aient là joué un rôle primordial très tôt.
Après les cyanobactéries, pionnières comme dans le milieu aquatique, les végétaux sont les premiers à quitter le milieu aquatique et à coloniser le milieu aérien. Sans doute dérivant des algues vertes, certains végétaux se retrouvaient, au moins temporairement, en dehors de l'eau. Ceci dût favoriser les caractères présents ou apparaissant qui fournissait des caractéristiques adéquates et jusque là non sélectives (tissu de soutien, résistance à la dessiccation). La baisse du niveau des océans à alors certainement joué un rôle sélectif.

Il se développe en premier lieu dans le milieu aérien, et ceci dès le début du Silurien, des organismes restant près du sol, des lichens, des mousses, des hépatiques. Cette colonisation du milieu aérien par les végétaux fut permis grâce à l'apparition de l'embryon, de la cuticule hydrophobe évitant la dessiccation, des stomates (orifice qui s'ouvrent et se ferment permettant un contrôle des échanges gazeux et de la dessiccation) mais aussi des spores. Apparaissent de plus des tissus conducteurs de sève non xylémiens. Puis les plantes développent des ramifications, le xylème (système conducteur de sève lignifié) qui permet un bon maintient et les premières flores complexes, ceci à la fin du Silurien.

Ils sont très simples sans distinction entre tige et feuilles, ces plantes vasculaires très primitives, les rhyniophytes, mesuraient 2 à 4 cm, sans feuilles ni racines.

À la même époque, de petits arthropodes analogues à des mille-pattes, des acariens sont les premiers animaux sur la terre ferme. Tous ont à des degrés divers des structures permettant la respiration directe de l’air et leurs pelotes fécales montrent que certains se nourrissaient déjà des premières plantes terrestres, en particulier de leurs spores, dépourvues de toxines.
Par leur activité, ces petits arthropodes participèrent au recyclage de la matière organique et à la formation des premiers sols.
Au milieu du Silurien on retrouve donc les premiers écosystèmes dans le milieu aérien, avec des mille-pattes herbivores, des araignées carnivores, des acariens, des collemboles, des détritivores, des décomposeurs fongiques, qui peuplaient les "tapis" constitués de mousses et de trachéophytes primitives.
Mais c'est à la fin du Silurien que l'on a la preuve de l'existence d'un nombre important de petits arthropodes terrestres qui avaient suivi de près la conquête des continents par les plantes, qui, avec l'apparition des racines vont entrainer la formation des premiers sols.

 

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L'ordovicien

Publié le 20 Février 2020 par Laurene Patte

L'ordovicien (500-435 Ma

L'environnement :

Dans l'hémisphère sud, l'immense continent de Gondwana regroupe l'Amérique du Sud, l'Afrique, l'Inde, l'Australie et l'Antarctique. Sous les tropiques, trois continents plus modestes Laurentia (Amérique du nord), Siberia et Baltica occupent la zone intertropicale. De nombreux arcs volcaniques et microcontinents s'éparpillent le long des côtes de l'océan Iapetus et du jeune océan rhéique. L'hémisphère nord est totalement dénué de masses continentales.

Le mouvement des masses continentales est marqué par l'ouverture de l'océan rhéique au sud. Cette ouverture a deux conséquences, d'une part l'amorce de la fermeture de l'océan Iapetus et d'autre part le déplacement vers le pôle sud du continent de Gondwana. L'activité orogénique est limitée à la collision d'arcs insulaires et de rubans de microcontinents contre la côte sud du continent de Laurentia (orogenèse taconique). Il n'y a pas de collision continentale.

Au début de l'Ordovicien, l'activité de la dorsale de l'océan rhéique provoque une importante transgression et un débordement des océans sur les plateformes continentales (200 m au-dessus du niveau actuel). Le climat global de la planète est chaud. La zone tropicale est alors la plus large des temps fossilifères. Cependant dès l'Ordovicien moyen une calotte polaire s'installe au pôle sud et la température globale de la planète diminue lentement (Vandenbroucke et al., 2010 ; Dabard et al., 2015). A la fin de l'Ordovicien, le Gondwana est positionné au pôle sud et il se recouvre d'une imposante calotte glaciaire. Cette immobilisation d'eau douce sur le continent provoque une forte baisse du niveau des océans.

La vie sur les continents

Spores : a - cryptospore tétrade (Ordovicien moyen d'Arabie Saoudite, 460 millions d'années) ; b - cryptospore dyade (Ordovicien moyen d'Arabie Saoudite) ; c- spore trilète, remarquer la marque en forme de Y (Ordovicien supérieur, 450 millions d'années, Formation Qasim, Arabie Saoudite) ; d - spore trilète de plante vasculaire actuelle (Polypode).

Des fossiles de plantes terrestres entières restent à découvrir dans les terrains ordoviciens. Les paléontologues ont découvert d'autres moyens de faire parler les sédiments. Pour cela ils se sont intéressés à de minuscules témoins : les spores fossiles et leurs parois. Chez les plantes terrestres, la paroi des spores contient de la sporopollénine, une molécule très résistante qui la rend imputrescible. Les plus anciennes spores à sporopollénine datent de l'Ordovicien moyen. Leur surface est généralement lisse et elles sont souvent groupées par quatre (tétrades) ou par deux (dyades), elles portent le nom de cryptospores. Dans la nature actuelle ce type de spores est produit par les Bryophytes (Mousses, Sphaignes, Hépatiques et Anthocérotes). A l'Ordovicien supérieur, certaines spores portent une marque en forme de Y, trace des 3 autres spores de la tétrade originelle, ce sont des spores trilètes. De telles spores sont produites par des plantes vasculaires comme les Lycopodes ou les Fougères. Dans les archives fossiles, elles sont associées aux plus anciens fossiles de plantes vasculaires datant du Silurien. Avant de poursuivre, rappelons que les plantes vasculaires possèdent un système de tubes, les vaisseaux qui permettent la circulation de l'eau dans la plante. Le flux de l'eau des racines jusqu'aux plus hautes branches d'un arbre est entretenu par l'évaporation qui se produit au niveau des stomates, minuscules ouvertures de la surface des feuilles. Actuellement les plantes vasculaires représentent la quasi-totalité des plantes terrestres à l'exception des Bryophytes. Mis à part les spores on trouve des fragments de cuticule, fine pellicule qui recouvre les feuilles des végétaux terrestres. Ces cuticules sont dépourvues des stomates caractéristiques des plantes vasculaires (Steemans et al., 2009).

Spores et cuticules montrent sans ambiguïté que les Bryophytes existent depuis l'Ordovicien moyen. La présence des spores trilètes ne permet pas de prouver avec certitude que des plantes vasculaires existaient à l'Ordovicien supérieur car elles sont également produites par quelques Bryophytes.

L'expansion des végétaux terrestres s'est accompagnée d'une accélération de l'érosion chimique des roches volcaniques des continents ce qui a fait diminuer la concentration en CO2 de l'atmosphère. L'altération des roches continentales aurait également libéré de grandes quantités de phosphore transportées par les cours d'eau jusqu'aux océans. Là, cet enrichissement a favorisé le développement du phytoplancton, augmenté la photosynthèse et encore appauvri l'atmosphère en CO2. Finalement, c'est la colonisation des continents par les végétaux qui aurait provoqué la glaciation de l'Ordovicien supérieur (Lenton et al., 2012).

Marchantia polymorpha est une Hépatique vivant dans la nature actuelle. Les Hépathiques constituent avec les Mousses, les Sphaignes et les Anthocérotes le groupe des Bryophytes, végétaux sans système vasculaire. Une partie des spores découvertes dans les roches de l'Ordovicien laisse supposer que ces végétaux existaient déjà à cette époque.

Après les crises du Cambrien, des groupes qui étaient présents mais occupaient alors une place discrète se diversifient. Ce sont les Brachiopodes articulés, les Céphalopodes, les Crinoïdes, les Ostracodes, les Bryozoaires, les Graptolites, les Conodontes et les Coraux. Ils vont constituer l'essentiel de la faune paléozoïque. Les Vertébrés agnathes font une apparition discrète à l'Ordovicien moyen (Sacabambaspis). La multiplication des familles et des genres débute lentement à l'Ordovicien inférieur s'accélère à l'ordovicien moyen pour être à son paroxysme à l'ordovicien supérieur. Au final le nombre de familles aura été multiplié par trois et le nombre de genre par quatre. La vitesse et l'intensité du phénomène sont sans égal au cours des temps fossilifères. Les Graptolites et les Conodontes évoluent très rapidement et beaucoup d'espèces ont une vaste répartition géographique ce qui en fait des outils précieux pour dater les terrains. Une même espèce retrouvée dans des sédiments distants de milliers de kilomètre permettra d'établir qu'ils sont contemporains. Graptolites et Conodontes sont des fossiles stratigraphiques

Les représentants de la faune cambrienne, en particulier les Trilobites, déclinent lentement mais restent bien présents et les Anomalocaridés continuent à écumer les mers du Maroc. Les Crustacés, les Oursins, les Foraminifères et les Poissons qui vont constituer la faune moderne restent discrets et représentent 8 à 10 % de la biodiversité.

Le monde végétal n'est pas en reste. Les Dasycladacées (algues calcaires encroûtantes), les algues vertes et les algues brunes se diversifient au détriment des Cyanobactéries qui perdent pied. Dans les récifs où elles avaient jusqu'alors un rôle constructeur essentiel, elles sont progressivement supplantées par les Coraux et les Bryozoaires.

Les causes de cette diversification intense ne sont comprises que dans leurs grandes lignes. Pendant l'Ordovicien inférieur la température des eaux de surface n'a cessé de décroitre passant de 45° à 30°. Est-ce un hasard si la diversification débute à l'Ordovicien moyen lorsque les océans ont une température voisine de celle des eaux tropicales actuelles ? Parallèlement les eaux océaniques ont été enrichies en sels minéraux par l'activité intense des dorsales et par une érosion des continents accrue par le développement des végétaux terrestres. Ces conditions ont été propices au développement du phytoplancton et des algues fixées sur le fond des océans. Ceci d'autant plus qu’une grande partie des continents était recouverte de mers peu profondes. Ce dopage de la base des chaînes alimentaires a favorisé la diversification des animaux filtreurs, des brouteurs et des consommateurs primaires en tout genre puis par voie de conséquence celle des prédateurs. Les nombreuses îles et microcontinent ont certainement joué un rôle important. En morcelant les aires de répartition ils ont favorisé la spéciation.

Ce bel ouvrage va être balayé par la glaciation de la fin de l'ordovicien. Un quart des familles et la moitié des genres d'animaux marins vont alors disparaître. La vie aura alors connu la première grande extinction de son histoire. Par son importance cette crise se situe au deuxième rang juste après l'extinction de la fin du Permien.

Evolution de la biodiversité marine, du climat et du niveau des océans au cours de l'Ordovicien (Sepkoski,1995; Webby, 2004; Servais, 2010; Vandenbroucke et al., 2010). Le nombre de familles est multiplié par trois et le nombre de genre par quatre essentiellement grâce à la diversification de la faune paléozoïque : Brachiopodes articulés, Céphalopodes, Crinoïdes, Ostracodes, Bryozoaires, Graptolites, Conodontes et Coraux.

Les graptolites :

Ces organismes coloniaux à "squelette" chitineux sont maintenant rattachés au phylum des Hémichordés et à la classe des Ptérobranches (grâce à l'étude détaillée de leur structure au microscope électronique). Ils sont apparus au Cambrien, avec des formes benthiques (Dendroïdes), pour s'éteindre au Carbonifère. Mais les formes planctoniques (Graptoloïdes) ne se rencontrent qu'à partir de l'Ordovicien. A l'inverse des Dendroides benthiques, formés d'un nombre importants de rameaux arborescents, plus ou moins reliés entre eux transversalement, les Graptoloides présentent des formes plus simples, avec un nombre de rameaux réduit, parfois un seul. Ils constituent une part importante et diversifiée du plancton marin durant l'Ordovicien et le Silurien. Pour ces deux époques, ils constituent ainsi d'excellents fossiles stratigraphiques.

Les brachiopodes :

Apparus au Cambrien, les brachiopodes atteignent dès l'Ordovicien un pic de diversité (en nombre de Genres) qu'ils ne retrouveront (et dépasseront) ensuite qu'au Dévonien.

Les trilobites :

L'Ordovicien ancien est encore une époque faste pour ce groupe, avec 61 familles connues, chiffre qui descend à 42 à la fin de l'Ordovicien.

C'est à l'Ordovicien qu'apparaissent les trilobites capables de s'enrouler sur eux-mêmes (volvation), à la manière des cloportes ou des tatous actuels.

 

Voici une excellente vidéo Simplex Paléo.smiley

Voici son site internet trés complet.wink

 

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Le cambrien 2

Publié le 15 Février 2020 par Laurene Patte

L'explosion cambrienne (il y a entre 542 et 530 Ma) décrit l'apparition soudaine - à l'échelle géologique - des organismes pluricellulaires. Comment expliquer le "big bang" biologique qui se serait produit à cette époque ? Par le développement de la... vue. En offrant une arme redoutable aux prédateurs, l'œil aurait accéléré l'évolution.

Le Cambrien désigne en effet le premier étage de l'ère primaire, une période géologique qui s'étend entre moins 543 et moins 490 millions d'années. L'explosion du Cambrien, soit cet incroyable big bang du vivant ayant eu lieu il y a un demi-milliard d'années. Car d'après les fossiles retrouvés, les êtres vivants se seraient brusquement diversifiés tous azimuts à cette époque ! Un rapport décrit la "course aux armements" entre prédateurs et proies qui aurait justement été le détonateur de ce fantastique "bio-big bang".

Pour comprendre, il faut revenir à l'aube du Cambrien, lorsque la vie a jailli au fond des océans en un foisonnement sans précédent et jamais égalé. En moins de vingt millions d'années, soit un clin d'œil au vu des trois milliards d'années de notre histoire évolutive, le nombre des grands embranchements de la vie animale (ou "phyla"), serait passé de 4 à au moins 19 (et même probablement beaucoup plus), soit au moins la moitié de tous les phyla actuels ! Alors que le catalogue de la vie se résumait au Précambrien à quelques organismes mous et primitifs - éponges, vers plats, méduses... -, voilà tout à coup qu'il s'épaissit de tous les grands types d'animaux actuels : vers de toutes sortes, mollusques, arthropodes (crustacés, précurseurs des insectes...), et même chordés, c'est-à-dire les animaux dotés d'un axe nerveux dorsal, liguée menant plus tard aux vertébrés.

La vision comme facteur clé 

Comment sait-on qu'une telle explosion de vie s'est produite ? Parce que, témoignant qu'ils vécurent tous au sein d'une faune incroyablement diverse et "moderne", leurs fossiles ont été retrouvés au Canada dans les schistes du site de Burgess (-513 millions d'années, 70.000 fossiles y ont été trouvés) ou encore en Chine, dans le gisement encore plus ancien de Chengjiang (-525 millions d'années).
Le vivant tel que nous le connaissons est donc né ici, en une poignée de millions d'années décisives. Oui, mais cette certitude recèle un mystère : comment expliquer la soudaineté et l'ampleur de l'événement.

Une révolution comportementale, liée à l'apparition, juste avant le Cambrien, des premiers prédateurs. Car le processus est imparable : parce qu'elle entraîne une "course aux armements" perpétuelle entre moyens d'attaque chez le chasseur et de défense chez les proies, la prédation est un puissant moteur de l'évolution. Oui, mais comment ces prédateurs sont-ils apparus ? Et ne sont-ils pas le résultat - et non la cause - de la fameuse explosion ? C'est ici qu'entre en scène Andrew Parker. De fait, son hypothèse a le mérite de répondre à de multiples questions tout en restant simple et vraisemblable : le facteur clé du changement, selon lui, ce serait l'évolution de la vision ! Résumée sous l'appellation de "théorie de l'interrupteur" (Light Switch Theory), cette hypothèse, dont les grandes lignes ont paru en 1998 dans un article fondateur, explique que l'œil, en fournissant une arme révolutionnaire aux chasseurs, a totalement bouleversé l'évolution à la frontière du Cambrien et mené tout droit à la diversité révélée à Chengjiang et Burgess. Une théorie qui devrait être publiée en français dans les mois à venir.
Concrètement, le scénario proposé par Andrew Parker est le suivant. Un œil extrêmement rudimentaire aurait commencé d'évoluer chez un arthropode primitif vers la fin du Précambrien. Ce "point de départ" pourrait être un animal âgé  de 565 millions d'années, dont le fossile, retrouvé en Australie en 1992, évoque celui des trilobites, ces arthropodes caparaçonnés communs dans les mers de l'ère primaire, depuis le Cambrien jusqu'à leur extinction il y a 250 millions d'années. C'est ce "prototrilobite" fondateur, dont le diamètre ne dépasse pas 3 cm, qui aurait inauguré la lignée des trilobites, dont les plus anciens fossiles sont effectivement âgés de 540 millions d'années et, à ce jour, les plus vieux représentants connus des arthropodes.

L'effet trompe l'œil 

Mais surtout, ces trilobites sont aussi les premiers à porter des yeux incontestables, l'arme la plus dévastatrice jamais inventée par l'évolution : "L'apparition subite de prédateurs capables de traquer leurs proies à vue a bouleversé l'équilibre des écosystèmes, explique Andrew Parker. La vision est en effet le plus puissant des sens, parce qu'il est impossible d'y échapper ! Un animal peut être silencieux ou n'émettre aucun signal chimique. Mais aucun animal ne sait être invisible. De sorte que la lumière - et la vue - exercent sur la vie une formidable pression évolutive. L'irruption de trilobites prédateurs dans un monde où la chasse se limitait à une affaire de hasard - celui poussant, par exemple, une proie dans des tentacules tendus à l'aveuglette dans le courant - fait penser à l'entrée d'un loup dans la bergerie, avec pour seule échappatoire les voies offertes par une évolution accélérée : grandir pour disposer de membres plus efficaces et pouvoir mieux fuir, développer des yeux pour percevoir la menace, se réfugier dans des terriers, inventer un camouflage, fabriquer des défenses passives (cuirasses articillées, épines...), parfois signalées par des iridescences colorées. Destinées à avertir le prédateur du risque encouru, ces couleurs vieilles d'un demi-milliard d'années ont été découvertes par Parker sur les carapaces fossilisées retrouvées à Burgess. Un fait d'arme qui lui a valu sa première intuition de la théorie de l'interrupteur : si ces animaux étaient colorés, c'était justement pour être vus, et craints, des prédateurs.

Sur ce fossile de trilobite datant du tout début du Cambrien, on discerne de chaque côté de la tête des arêtes qui témoignent de la présence des yeux. ->

L'explosion du Cambrien se résumerait-elle donc à une brusque accélération de l'évolution survenant à la suite d'une percée sensorielle majeure ? Pas si simple. Car si la pression évolutive peut expliquer la profusion soudaine des structures superficielles, elle ne peut éclairer en revanche sur le bouleversement bien plus intime des plans anatomiques. Parce qu'ils régentent les fonctions vitales et que chaque modification implique des conséquences dramatiques pour le fonctionnement de l'organisme, les systèmes nerveux, sanguin ou digestif n'évoluent en effet qu'à tout petits pas, sur de très longues périodes, de l'ordre de dizaines de millions d'années. Comment ces plans anatomiques auraient-ils alors pu se diversifier en quelques millions d'années seulement ? Andrew Parker emprunte ici la réponse à une théorie qui rallie de plus eu plus les paléontologues : "Le fameux big bang du Cambrienne serait en définitive qu'un trompe-l'œil, un effet causé par l'apparition soudaine, dans les fossiles, de formes animales qui ne se conservaient pas auparavant, résume Françoise Debrenne, paléontologue au Muséum national d'histoire naturelle. Des animaux à la fois minuscules et dépourvus de parties dures, comme ceux qui vivaient probablement au Précambrien, n'ont que très peu de chances de se fossiliser." La preuve la plus convaincante de cet "effet trompe-l'œil" se retrouve dans l'étude des "horloges moléculaires". En comparant les différences entre les gènes d'espèces animales actuelles, des biologistes ont montré en effet que la divergence entre les phyla a pu s'étaler sur plusieurs centaines de millions d'années, c'est-à-dire bien avant le Cambrien ! Loin d'être brutale, l'explosion aurait donc plutôt fait long feu. Certes, la précision des horloges moléculaires reste très contestée, car il est très difficile d'établir avec certitude les cadences des mutations génétiques. Mais l'hypothèse d'une diversification des animaux sur une longue période reste suffisamment vraisemblable pour compléter la théorie de l'interrupteur : en forçant les animaux à adopter un blindage pour se protéger et à grossir pour améliorer leur mobilité, le tandem vision-prédation a simplement révélé, à travers les fossiles du Cambrien, une infinité de plans anatomiques bien antérieurs.

Si les trilobites ne sont pas le "groupe détonateur" du big bang du Cambrien, la vision spatiale a fort bien pu naître, loin dans le Précambrien, chez des arthropodes très primitifs, dont Fuxianhuia protensa (->), un carnivore de 10 cm retrouvé à Chengjiang, pourrait être le descendant. Selon Dan-Erik Nilsson, il faut sans doute ajouter dans le scénario le rôle d'entraînement mutuel joué par les facteurs taille, mobilité et vision : plus l'animal grandit, en effet, plus les performances optiques de ses yeux progressent et plus ses membres sont efficaces. En retour, une meilleure vision et une mobilité étendue favorisent la prédation qui assure les moyens de croissance... C'est peut-être par le biais de ce "cercle vertueux", enclenché par la vision, qu'auraient évolué séparément les différentes lignées d'arthropodes - dont les trilobites et probablement d'autres animaux prédateurs - bien avant le début du Cambrien.
Combien de temps ? Personne ne peut le dire. "Mais la théorie de l'interrupteur devient ici beaucoup plus acceptable", concède Richard Fortey. Une chose est toutefois sûre : si toute la lumière n'est pas totalement faite sur le Précambrien, on commence tout de même à y voir bien plus clair.

 

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L'histoire de la Terre

Publié le 13 Février 2020 par Laurene Patte

Vous êtes vous déjà demandé quelle était cette espèce de falaise bizarre formés de plusieurs couches près de chez belle maman ? 

Le site que je vous conseille comblera haut la main vos lacunes et vous explique la si belle histoire de la terre.

http://actugeologique.fr

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Echelle de temps géologiques et datation des roches

Publié le 13 Février 2020 par Laurene Patte

L’étude du sous-sol révèle être une mine d’informations passionnantes : couche par couche, roche par roche, les coupes géologiques livrent les secrets de l’histoire de notre planète (UNICEM Bretagne).

L'échelles des temps géologiques

L’étude de l’agencement dans l’espace et dans le temps des couches géologiques (ou strates) est appelée la stratigraphie. La notion d’étage géologique y est essentielle : il s’agit d’une unité chrono-stratigraphique définie à partir d’une coupe de référence, le stratotype, caractérisée par un ensemble de critères paléontologiques, lithologiques ou structuraux de valeur universelle (d’après Pomerol & al, 2005).

Pour dater les évènements intervenus durant la longue histoire de la Terre, de sa création à l’actuelle, on utilise une échelle des temps géologiques, aussi appelée « charte stratigraphique ».

Cette échelle fait correspondre des couches ou des ensembles de couches géologiques d’origine sédimentaire, à des intervalles de temps :

  • La division de base est l’étage défini par rapport à un affleurement type, qui sert en quelque sorte d’étalon. Le nom de l’étage est le plus souvent dérivé d’un lieu géographique (par exemple, le campanien)
  • Plusieurs étages forment une série ou une époque (par exemple, le crétacé supérieur)
  • Plusieurs séries ou époques forment un système ou période (par exemple, le crétacé)
  • Plusieurs systèmes ou périodes forment un érathème ou ère (par exemple, le mésozoïque)
  • Comment dater les roches ?

    L’une des préoccupations majeures des géologues est de dater les objets géologiques qu’ils étudient afin de les replacer dans un cadre historique ou de mesurer la durée de divers événements.

    Cependant, les échelles de temps envisagées en géologie dépassent largement l’échelle humaine et ont nécessité de développer des méthodes de datation spécifiques permettant d’appréhender des durées allant de quelques dizaines de milliers d’années à plusieurs milliards d’années : l’âge de la Terre est de l’ordre de 4,55 milliards d’années.

    Deux types de méthodes sont utilisés pour dater les roches, les fossiles, les structures géologiques et les événements géologiques :

  • les méthodes de la géochronologie relative qui ordonnent chronologiquement les formations et événements géologiques les uns par rapport aux autres ;
  • les méthodes de la radiochronologie, qui permettent une datation absolue en s’appuyant sur la présence d’éléments radioactifs dans certaines roches ou fossiles.
  • Dans le Bassin Seine-Normandie, le sous-sol est majoritairement constitué par des roches sédimentaires. Chaque couche géologique correspond à une époque géologique.

    Échelle des temps géologiques : évolution des vertébrés jusqu’à l’apparition de l’Homme

    Le document suivant présente l’échelle des temps géologiques simplifiée, avec une représentation de l’évolution des vertébrés jusqu’à l’apparition de l’homme au Quaternaire :

  • Source : sigessn.brgm.fr

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Des Dinosaures jusqu'aux temps modernes

Publié le 12 Février 2020 par Laurene Patte

Des Dinosaures jusqu'aux temps modernes.

Voici un groupe dont je fais partie, il est très convivial.

L’administrateur de ce groupe se nomme Edouard Monnerot Dumaine.

Voici deux interviews qu’il à donné, bonne lecture. laugh

Lien du groupe

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Le Cambrien

Publié le 12 Février 2020

Le Cambrien (540-500 Ma)


Le Cambrien commence alors que s'achève la dernière glaciation du protérozoïque, d'où une transgression générale, et une grande extension des mers épicontinentales, qui offrent ainsi des habitats nouveaux. Aucun continent n'est alors localisé sur un pôle, et le climat global aurait été relativement chaud. La glaciation suivante n'arrivera qu'à l'Ordovicien.

Fossiles attribuables à des phyla connus :

Le "cas" Hallucigenia :

Ce fossile de Burgess, initialement reconstitué selon la représentation de gauche, ci-dessous, paraissait inclassable. Depuis la découverte, en Chine, d'autres organismes mieux conservés, d'âge similaire, eux aussi vermiformes, aux corps ornés de plaques osseuses portant des épines, et que l'on a reliés aux actuels Onychophores, une nouvelle reconstruction de Hallucigenia a été proposée, à droite : le fossile aurait initialement été reconstitué "à l'envers", et les épines prises pour des pattes.

Fossiles d'affinité incertaine ou sans affinité avec les phyla actuels :

Les études phylogénétiques récentes placent ces fossiles, et d'autres, dans des clades spécifiques à la base du clade des Arthropodes.

Depuis la description de ces fossiles de Burgess, d'autres localités fossilifères datées du Cambrien ancien ont été découvertes et étudiées, en particulier en Chine. On y a décrit des organismes appartenant visiblement aux mêmes groupes de ceux de Burgess, occupant les mêmes habitats et les mêmes niches écologiques.

Dans l'ensemble, ces sites prouvent que la faune du début du Cambrien était déjà diversifiée et qu'elle occupait aussi bien l'intérieur du sédiment (vers), l'interface eau-sédiment (petits Arthropodes), la surface du sédiment [avec des formes mobiles (Arthropodes) ou fixées ("éponges"...)] que l'eau libre (Arthropodes, Chordés primitifs, Lobopodes.). Certains de ces organismes étaient d’évidences carnivores. Ainsi, des écosystèmes relativement complexes, inconnus précédemment, étaient déjà en place il y a 530 Ma. (Cf. J. Vannier, Aux sources de la diversité du vivant, Pour la Science 323, Septembre 2004.)

Autres organismes des terrains cambriens

Les Radiolaires :

Ces Protistes Actinopodes, pourvus de symbiontes chlorophylliens (fréquemment des Dinoflagellés), se caractérisent par un test d'opale (silice amorphe), ponctuées d'orifices par lesquels émergent des pseudopodes. On en connaît deux classes, mais une seule, la classe des Polycystines, comprend des animaux au test suffisamment épais pour être fossilisable. Les premiers représentants de ce dernier groupe apparaissent au Cambrien ancien. Tous sont marins, et planctoniques.

Remarque annexe : Les Polycystines sont actuellement subdivisés en deux sous-ensembles, selon la forme de leur test : les Spumellaires, à symétrie radiale, et les Nacellaires, à symétrie bilatérale. Cependant, le classement des Radiolaires paléozo•ques dans l'un de ces groupes est quelquefois difficile.

Les Archaeocyathes :

Ce groupe, peut-être apparenté aux Démosponges, n'est connu qu'au Cambrien. Apparut il y a 530 Ma, ces organismes se diversifient très vite et constituent les premiers récifs de cette période.

Les Ostracodes 

Crustacés sans segmentation apparente, au corps entièrement contenu dans une carapace calcaire à deux valves. Ils apparaissent eux aussi dès le début du Cambrien.

Apparition et diversification des Trilobitomorphes :

Les Trilobites Polymeridés Cambrien montrent bien les caractères plésiomorphes de ce groupe : la division en trois parties longitudinales (plèvre-rachis-plèvre) et transversales (Céphalon-Thorax-Pygidium), la glabelle, les lignes de suture. Ils apparaissent au Cambrien et atteignent leur plus forte diversité à la fin de cette période (63 Familles ont été décrites au Cambrien récent, alors que ce nombre tombe à 19 dès le Silurien, pour se réduire à 4 au Carbonifère). Au cours de l'Ordovicien, ils présenteront des formes plus spécialisées, mais une diversité familiale en nette diminution.

C'est aussi au Cambrien qu'apparaissent les Agnostidés, classe de Trilobites très probablement planctoniques, toujours de très petite taille et aveugles.

Apparition des Conodontes : 

Les Conodontes n'ont longtemps été connus que sous la forme de petites pièces d'apatite dentelées, aux formes très variables. Ils apparaissent au Cambrien moyen, et ne disparaîtront qu'au Trias. Leur abondance et leur variété en ont fait d'excellents outils de biostratigraphie et de biochronologie pour les temps paléozoïques, bien que l'on ignorât à quel animal ils appartenaient. Ce n'est qu'à la suite de la description, dans des terrains du Carbonifère inférieur d'Edimbourg, d'empreintes d'un animal vermiforme comportant des conodontes, (un "animal-conodonte" d'une quarantaine de millimètres de long) et pourvu de myotomes, qu'on a pu rapprocher ces animaux des Chordés. Trois à quatre types de conodontes étaient associés dans l'animal pour former un appareil masticateur, qui devait lui permettre d'attraper, d'avaler et de déchiqueter ses proies. 

Les "animaux-conodontes" sont maintenant regroupés dans la Classe des Euconodontes, et placés vers la base de l'arbre phylogénétique des Vertébrés, vu qu'ils synthétisaient, eux aussi, des structures en apatite.

Ils étaient traditionnellement associés à deux autres taxons, les Protoconodontes et les Paraconodontes, en un phylum des Conodontes, en dépit de leurs structures histologiques assez différentes. Pour l'heure, les spécimens pourvus d'appareils masticateurs articulés n'appartiennent qu'aux Euconodontes, et les deux autres groupes n'ont peut-être pas de lien direct avec ce dernier. (D'après P. Janvier, site Internet The Tree of Life, http://tolweb.org/tree/)

 

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