Histoire de la Terre
Précambrien

    Le précambrien est la période de mise en place de la Terre. Elle s'étend de 4,5 milliards à 600 millions d'années BP (Before Present).   

mise à jour 08/05/03: Monères
                                  La grande évolution
                                  Grands froids sur la Terre
                                  La Terre, boule de neige
                                  L'explosion de la vie
                                  La catastrophe d' Acraman


Pour rechercher dans cette page, sinon voir "recherche" dans le menu déroulant . L'orthographe et les accents ont de l'importance.

 Si le mot trouvé ne vous convient pas, appuyez à nouveau sur "rechercher". La recherche s'incrémentera sur le 2ième mot et ainsi de suite. Essayez avec précambrien.  

Historique 
issue des textes du Musée de Paléontologie del'Université de Californie à Berkeley
et de:
http://www.scotese.com/earth.htm

    Depuis l'origine de la Terre jusqu'à nos jours, il a fallu diviser son âge en éons (entités), ères, périodes et époques. Le premier éon s'appelle l'Hadéen représentant l'histoire de la Terre depuis sa naissance jusqu'à l'apparition des premières formes de vie, soit entre - 4,6 et - 3,8 milliards d'années. Vient ensuite l'Archéen entre - 3,8 et 2,5 milliards d'années où existaient des cyanobactéries et des stromatolites. Puis apparaît le Protérozoïque s'étendant de - 2,5 milliards à - 540 millions d'années avec tout d'abord les premiers organismes uni- et multicellulaires (eucaryotes) et ensuite les premiers fossiles à coquille. Pour terminer, le Phanérozoïque qui va de - 540 millions d'années à nos jours, soit le 1/10 de l'âge de la Terre, se caractérise par l'explosion de la vie. - et multicellulaires (eucaryotes) et ensuite les premiers fossiles à coquille. Pour terminer, le Phanérozoïque qui va de - 540 millions d'années à nos jours, soit le 1/10 de l'âge de la Terre, se caractérise par l'explosion de la vie.

    Le dernier éon (Phanérozoïque) est lui-même partagé en 3 ères.  La première (primaire), de - 540 à - 250 millions d'années, s'appelle Paléozoïque, la deuxième (secondaire), de - 250 à - 65 millions d'années, prend le nom de Mésozoïque,  et la troisième (tertiaire) de Cénozoïque de - 65 millions d'années à nos jours.

    Chacune des ères est partagée en périodes. Le Paléozoïque  se divise en 6 périodes qui sont dans l'ordre de la plus vieille à la plus jeune: le Cambrien, l'Ordovicien, le Silurien, le Dévonien, le Carbonifère et le Permien. Quant au Mésozoïque, il se divise en 3 périodes qui sont: le Trias, le Jurassique et le Crétacé. Pour ce qui est du Cénozoïque, nous y retrouvons 2 périodes: le Tertiaire et le quaternaire. Le Tertiaire est partagé en 5 époques qui sont, par ordre chronologique: le Paléogène, l'Eocène, l'Oligocène, le Miocène et le Pliocène. Le Quaternaire est divisé en seulement 2 époques: le Pléistocène et l'Holocène. Le tableau récapitulatif ci-dessous vous permettra de mieux visualiser ces différents moments de l'histoire de la Terre.

Tableau récapitulatif

Eon

Echelle géologique (ère)

période époque

période approximative
 (millions d'années)

durée approximative 
 (millions d'années)

Phanérozoïque

Cénozoïque

Quaternaire

Holocène

 

10 000 ans à nos jours

Pléistocène

- 0.01

2

Tertiaire

Pliocène

- 2

11

Miocène

- 5 à - 24

19

Oligocène

- 24 à - 37

13

Eocène

- 37 à - 58

21

Paléocène

- 58 à - 66

8

Mésozoïque

Crétacé

 

- 66 à - 144

78

Jurassique

 

- 144 à -  208

64

Triasique

 

- 208 à - 245

37

Paléozoïque

Permien

 

- 245 à - 286

41

Carbonifère

 

- 286 à - 360

74

Dévonien

 

- 360 à - 408

48

Silurien

 

- 408 à - 438

30

Ordovicien

 

- 438 à -  505

67

Cambrien

 

- 505 à -  570

65

Protérozoïque

Précambrien

    - 2 500 à - 570 3 230
Archéen
    - 3 800 à - 2 500
Hadéen
    4 600 à 3 800 800

 

Précambrien

Hadéen: - 4.5 à - 3.8 milliards d'années

    L' Hadéen n'est pas une période géologique en tant que telle. Il représente la partie de l'histoire de notre planète depuis sa naissance jusqu'à l'apparition des premières formes de vie. Aucune roche sur la terre n'est aussi vieille - excepté les météorites. Pendant l'Hadéen, le Système solaire se formait, probablement à partir d'un grand nuage du gaz et de poussière en rotation autour du Soleil, est appelé: disque d'accrétion. L'abondance relative des éléments lourds dans le Système solaire suggère que ces gaz et poussières furent issus d'une supernova - explosion d'une vieille étoile massive. Les éléments lourds sont produits dans des étoiles par fusion nucléaire de l'hydrogène.

    Le soleil s'est formé dans un tel nuage de gaz et de poussières, se contractant sous l'action de la gravité jusqu'à ce que les réactions nucléaires enclenchent la fusion et dégage lumière et chaleur. Pendant la naissance du Soleil, les poussières environnantes, qui ne représentaient plus que le 1/1000 du nuage de départ, le Soleil ayant absorbé tout le reste (99,867%), ont commencé à fusionner par gravitation dans des amoncellements  de plus en plus grands, qui ont continué à s'agréger dans des planètésimaux, puis dans des planètes, la poussière restante formant astéroïdes et comètes.

    Les collisions entre de grands planètésimaux libérant beaucoup de chaleur, la terre et les autres planètes furent liquéfiées au début de leurs histoires. La solidification des matériaux s'est produite pendant le refroidissement de la boule de magma, en formant l'écorce terrestre, le manteau, le noyau. Les météorites les plus anciennes et les roches lunaires sont âgées d'environ 4,5 milliards d'années, mais les roches terrestres les plus anciennes, actuellement connues, n'ont que 3,8 milliards d'années.  Pendant les 800 premiers millions d'années de son histoire, la surface de la terre est passée du liquide au solide. Ce n'est qu'une fois que la roche constituant le "plancher" fut formée que son histoire géologique  a commencé. Ceci s'est très probablement produit avant 3,8 milliards d'années, mais les preuves manquent. L'érosion et la tectonique des plaques ont probablement détruit toutes les roches qui étaient plus anciennes que 3,8 milliards d'années. Le début de l'histoire géologique est  connu sous le nom d'Archéen.

    Tandis qu'elle se refroidissait (la température de la surface de la terre était descendue au dessous de la température d'ébullition de l'eau à la pression atmosphérique de l'époque à environ 130° C), la Terre dégazait par l'intermédiaire du volcanisme. Ce dégazage produisit alors l'atmosphère primitive de notre planète qui fut constituée essentiellement de méthane, d'ammoniaque, de gaz carbonique, d'azote, d'hydrogène et de vapeur d'eau (voir son origine). Tous étaient présents dans le nuage d'origine et furent emprisonnés lors de l'accrétion des poussières. L'oxygène y était absent. Le refroidissement de la Terre permit à la vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère, en provenance des éruptions volcaniques, de se condenser pour retomber en pluie pendant des millions d'années. Ce n'est que grâce à ces chutes de pluie, que les océans se formèrent et qui fut la condition première pour permettre l'apparition de la vie. Quant à l'oxygène, il fallut que la vie se développe suffisamment pour en produire de grandes quantités afin d'obtenir l'ozone si précieux pour faire barrage au violent rayonnement ultra-violet du jeune Soleil. 

Archéen: - 3,8 à - 2,5 milliards d'années.

   Si nous pouvions visiter la terre à l'Archéen, nous ne l'identifierions probablement pas. Ce n'était pas la planète que nous connaissons aujourd'hui. L'atmosphère y était très différente. A ce moment-là, l'atmosphère réductrice, faite de méthane, d'ammoniaque, et d'autres gaz, était toxique à la plupart des êtres vivants d'aujourd'hui.  En outre, la croûte de terre était suffisamment refroidie pour que commencent à se former et à dériver, les plaques qui allaient former les continents.

  La vie est apparue, pour la première fois sur Terre, tout au début de l'Archéen, selon les teneurs en carbone isotopique observées dans des carbonates et matières organiques. Les fossiles les plus anciens datent d'environ 3,7 milliards d'années et se composaient de bactéries microfossiles. En fait, toute la vie pendant plus d'un milliard d'années fut bactérienne. Les toutes premières molécules organiques ont été élaborées par des phénomènes physico-chimiques comme l'évaporation de l'eau, la réaction des molécules d'eau avec les gaz atmosphériques (utilisant la foudre, la lumière ultra-violette, etc. comme source d'énergie: expérience de Miller il y a 50 ans) puis la condensation et la précipitation en pluies. Le ruissellement de l'eau permit le transport vers les océans de la soupe prébiotique  ainsi élaborée. Cette "soupe" aurait permis la formation d'une "membrane"  à la surface de l'eau qui, agitée par les vagues, se fractionnait en petites gouttelettes qui enfermaient d'autres molécules qui, à leur tour, étaient séparées du milieu ambiant; on appelle ces globules des Coacervats. Ce sont en fait des pré-vivants, mais incapables de se reproduire.

   Les bactéries de cette période se nourrissaient de la transformation chimique de molécules organiques présentes dans les eaux. Mais après avoir épuisé leur alimentation, elles se sont mises à se dévorer, créant ainsi le premier acte de prédation permettant à la vie de franchir une étape en créant la sélection naturelle. Ce fut fondamental pour permettre une amélioration des caractéristiques, car à partir de ce moment, les mieux adaptés pouvaient survivre.  

    Puis arrivèrent les cyanobactéries, premiers éléments de la chaîne alimentaire, vivant dans l'eau, capables d'utiliser la lumière du soleil comme source première d'énergie et de synthétiser ainsi leur propre nourriture. Elles sont unicellulaires et se développent en grandes colonies. Un des déchets résultant de la photosynthèse c'est l'oxygène libre. Après saturation des océans, le surplus se répandit dans l'atmosphère. Les bactéries durent se modifier pour survivre dans ce milieu qui leur était hostile. Elles devinrent les bactéries aérobiques. Cela est en accord avec l’abondance des minerais de fer sédimentaires qui semblent indiquer une production d’oxygène par photosynthèse de micro-organismes (cyanobactéries) dans une atmosphère initialement dépourvue d’oxygène libre. Les cyanobactéries sont les fossiles connus les plus anciens et elles sont toujours présentes parmi nous. C'est un des plus grands et des plus importants groupes de bactéries sur Terre.

  

    A gauche, une vue d'artiste représentant le paysage qu'un archéen pouvait contempler, il y a 3,5 milliards années. Les premières formes d’origine organique incontestable sont les stromatolites, considérés comme des constructions dues à des bactéries. Les monticules, au premier plan de la photo ci-dessus, représentent des colonies des bactéries qui ont été trouvées fossilisées  dans les roches de l' Archéen inférieur en Afrique du Sud et en Australie occidentale. Les stromatolites (ci-contre) furent abondants pendant tout l'archéen, mais leur nombre a commencé à diminuer pendant le protérozoïque. Ils ne sont plus communs de nos jours.

   À  droite un stromatolite issu de l'activité des cyanobactéries, il y a des centaines de millions d'années. Les couches ont été produites par l'excédent  de carbonate de calcium précipité sur des enchevêtrements croissants de filaments de bactériens; la photosynthèse dans les bactéries a épuisé l'anhydride carbonique de l'eau environnante, provoquant la précipitation. Les minéraux, ainsi que les grains de sédiment précipité dans l'eau, furent alors emprisonnés dans la couche collante de mucilage qui entoure les colonies bactériennes, qui continuèrent à se développer vers le haut, à travers le sédiment, pour former une nouvelle couche. Les couches de sédiment se constituèrent, tandis que ce processus se renouvelait à maintes reprises.

 

Monères ou procaryotes

     L'archéen représente le temps où seuls les Monères existaient: les procaryotes

   Les procaryotes, unique cellule d'à peine une dizaine de microns de longueur, possèdent un unique chromosome rattaché à la membrane plasmique. Toutefois deux grands groupes se détachent en fonction de la composition de cette membrane: 

  • Les archæbactéries : leur membrane plasmique est composé de lipides de types éthers. Ces molécules sont très bien adaptées aux fortes températures. Trois sous-groupes se sont différenciés :

    • Les bactéries méthanogènes, qui comme leur nom l'indique, produisent du méthane en réduisant le CO2 à partir de l'hydrogène moléculaire.

    • Les bactéries halophiles extrêmes, qui vivent dans les milieux extrêmement salés.

    • Les bactéries thermoacidophiles, qui vivent dans les milieux chauds et acides

  • Les Eubactéries: les lipides membranaires sont de types esters, beaucoup plus adaptés aux températures faibles que les lipides éthers.

    • Les bactéries à Gram positif : Leur paroi est riche en peptidoglycane.

      • Les coques : Bactéries non sporulées

      • les bacilles asporogènes : Bactéries en forme rectiligne (les bacilles) qui ne produisent pas de spores.

      • les bacilles sporogènes : Ces bactéries peuvent résister à de longues périodes défavorables en sporulant

      • les Actinomycètes : Bactéries de formes irrégulière (mais à base rectiligne).

    • Les bactéries à Gram négatif : leur paroi est pauvre en peptidoglycane

      • Les bacilles aéro-anaérobies facultatives : Ce sont toutes les entérobactéries (qui vivent dans les tubes digestifs des animaux)

      • Les bactéries aérobies strictes : On y trouve les bactéries fixatrices d'azote

      • les bactéries microaérophiles: Elles n'ont besoin que d'une faible présence d'oxygène.

      • Les Chlamydia et Rickettsia : ce sont des bactéries parasites intracellulaires.

    • Les Mycoplasmes : ces procaryotes n'ont pas de paroi et ne dépasse un micron de long

    • Les Spirochètes : Ces procaryotes, de forme hélicoïdale, sont caractéristiques par leurs flagelles internes.

    • Les Cyanobactéries : Ce sont tout les procaryotes phototrophes. Elles possèdent toutes de la chlorophylle, en plus de divers autres pigments.

http://membres.lycos.fr/mad8/EvolVie/procaryot/bact.htm
Pour lui écrire : Ludovic Thébault
titulaire d'une maîtrise de Sciences de la Vie et de la Terre

A la recherche d'un emploi

Protérozoïque: - 2,5 milliards à - 544 millions d'années

  Plusieurs des événements, les plus passionnants dans l'histoire de la terre et de la vie, se sont produits pendant le Protérozoïque, les continents stables se sont assemblés et ont commencé pour la première fois à s'accroître, un long processus qui a pris environ un milliard d'années. Viennent en outre, de cette période, les premiers fossiles abondants d'organismes vivants, la plupart du temps des bactéries et des archaeans, mais il y a environ 1,8 milliards d'années des processus de reproduction, de mutation ( modifications morphologiques), de prédation et de sélection naturelle engendrèrent des cellules fossiles eucaryotes (ci-dessous). Ces organismes multicellulaires à reproduction sexuée ont un métabolisme utilisant l'oxygène

famille des eucaryotes          Les eucaryotes incluent les familles que la plupart des personnes connaissent telles que: animaux, plantes, champignons et organismes unicellulaires. Ils incluent également la grande majorité des familles avec lesquelles les paléontologues travaillent. Bien qu'ils montrent la diversité incroyable dans la forme, ils partagent des caractéristiques fondamentales d'organisation cellulaire, de biochimie, et de biologie moléculaire. 
 Cliquez sur l'image pour l'agrandir

     Avec le commencement du protérozoïque moyen vient le premier témoignage de l'accroissement de l'oxygène dans l'atmosphère. Cette catastrophe globale a scellé le destin tragique de beaucoup de groupes bactériens, mais a rendu possible l'explosion des formes eucaryotiques. Celles-ci incluent les algues multicellulaires et vers la fin du protérozoïque, les premiers fossiles à partie dure qui devinrent des animaux.

L'oxygène

    Elément indispensable pour l'émergence de la vie, il a fallu que son taux s'accroisse pour que cela devienne possible. Or, l'augmentation de l'oxygène dans l'atmosphère est liée à la photosynthèse, elle-même associée à l'activité d'organismes primitifs de type procaryotes qui a débuté il y a 3,76 milliards d'années, soit en gros 1 milliard d'années après la formation de la Terre. Ces organismes ont laissé des traces fossiles sous la forme de stromatolites (voir ci-dessus). Cependant, entre cette période et - 2,5 milliards d'années, soit encore 1 milliard d'années, le taux d'oxygène n'a pas beaucoup varié, l'activité de ces organismes compensant  tout juste la production d'oxyde de fer. Au-delà de cette période, l'augmentation de l'oxygène est visible partout dans les couches stratigraphiques et est associé à la prolifération d'algues bleues. Les mers se sont rapidement saturées en oxygène libre et le surplus se répandit finalement dans l'atmosphère. Puis 1 milliard d'années plus tard, le taux d'oxygène fut suffisant pour que des formes de vie plus élaborées, possédant leur matériel génétique contenu dans des noyaux organisés, se multiplient. Pour survivre dans ce milieu saturé d'oxygène, les bactéries ont dû évoluer. Apparaissent alors les bactéries aérobiques. 

    Cela représente tout de même 3 milliards d'années nécessaires à l'installation de la vie. L'apparition de ces organismes eucaryotes fut un pas fondamental à la fois pour la diversification de la vie et l'accroissement de l'oxygène atmosphérique. Ces organismes à reproduction sexuée ont un métabolisme utilisant l'oxygène. Dans les premiers temps du Précambrien, le taux d'oxygène fut suffisant pour que se constitue une couche d'ozone, protégeant les organismes du mortel rayonnement ultraviolet du Soleil. Cette protection permit aux formes primitives de quitter les fonds marins et de coloniser les eaux peu profondes, les lagunes et enfin les continents. De 0,2% à la fin du Précambrien, le taux passa à 2% il y a 450 millions d'années pour atteindre, entre le Dévonien et le Carbonifère, soit 350 millions, le taux que nous connaissons aujourd'hui: 21%.

Autrefois était le Rodinia ou la Rodinie.
    Je n'ai pas trouvé d'explication sur le choix du mot Rodinia ou Rodinie. La carte, ci-dessous, illustre la rupture du supercontinent qui s'est formé il y a 1,1 milliards d'années, le Rodinia. Au précambrien inférieur le climat était plus froid qu'aujourd'hui. L'absence de fossiles à carapace et la rareté de données paléomagnétiques rendent très difficiles la réalisation de cartes paléogéographiques du Précambrien. Les scientifiques ne peuvent remonter qu'à 650 millions d'années.

 Mais il y a 1,1 milliards d'années le Rodinia était rassemblée. C'est le continent le plus ancien connu. Ses dimensions exactes nous sont pourtant, inconnues. Il apparaît que l'Amérique du Nord formait le cœur de ce super continent. A cette époque, la côte Est des USA (Laurasie) était adjacente de l'Ouest Sud-américain et l'Ouest de la côte Nord-américaine était située à côté de l'Australie et de l'Antarctique. Il est frappant de constater que l'Australie se trouve sous nos latitudes, que l'Antarctique se trouve presque à l'équateur, mais dans l'hémisphère Nord et, dans l'hémisphère Sud, on trouve le Groenland, l'Amazonie, la Baltique (Europe du Nord) et au Pôle Sud: le Sahara.

    Puis, il y a 750 millions d'années, le Rodinia s'est séparée en 2 parties en donnant naissance à l'Océan Panthalassique ou Panthalassa, ancêtre de l'océan Pacifique. L'Amérique du Nord s'est déplacée vers le sud en direction du Pôle Sud, couvert de glace. La moitié nord du Rodinia, composée primitivement de l'Australie, de l'Antarctique, de l'Inde, de l'Arabie et des fragments continentaux qui deviendront plus tard, la Chine, pivota dans le sens des aiguilles d'une montre en direction du Pôle Nord frigorifié. La figure ci-dessous illustre cette séparation.  Le Congo a amorcé son recentrage et au pôle Sud les plages de Floride et l'Ouest africain, l'Amazonie n'ont pas chaud....

     Entre les deux moitiés du Rodinia, s'étendait un troisième continent, le craton du Congo, composé en grande partie du nord de l'Afrique centrale. Le mot "craton" désigne la partie continentale dure et stable par opposition à la ceinture orogénique mobile de la Terre, il y a 650 millions d'années la même époque. ceinture orogénique mobile de la même époque. Il a été attrapé au milieu, lorsque  les deux moitiés du Rodinia sont venues se briser sur lui. Vers la fin du Précambrien, il y a environ 600 millions d'annnées, les trois continents se sont rassemblés pour former nouveau  supercontinent  appelé Pannotie. La naissance de montagnes liée à cette collision s'appelle l'orogénie panafricaine.

cliquez sur l'image pour l'agrandir.

Vendien:  - 650 millions d'années

    Les roches précambriennes les plus anciennes ont donné des âges de l’ordre de 3 800 Ma. Les temps géologiques antérieurs au début du Cambrien, qui voit l’éclosion des premières faunes utilisables en stratigraphie, sont qualifiés d’antécambriens ou Précambrien et se situent au-delà de 600 millions d'années. Les terrains formés durant ces  périodes sont groupés sous le terme général Précambrien. Le Précambrien supérieur est une période très intéressante au moment où les continents se heurtaient pour former les anciens supercontinents et, de plus, la Terre se trouvait dans une des plus importantes périodes glacières. Les preuves  de la glaciation furent trouvées sur presque tous les continents. 70% de la faune et de la flore périrent. Pourquoi les conditions étaient-elles si froides ? Bien que plusieurs hypothèses furent avancées, avant qu'il n'y ait des cartes paléogéographiques précises, notamment des liens avec les cycles et orientations astronomiques, mais aucune ne donna une réponse évidente à cette époque. Aujourd'hui avec les connaissances acquises, il s'avère que ce coup de froid s'est produit lorsque la majorité des continents se trouvaient aux pôles, sauf pour l'Australie où de la glace fut découverte alors que le continent se trouvait à l'équateur. Il faut préciser  bien qu'une grande partie de la Terre était gelée, il y avait des régions proches de l'équateur, qui étaient libre de glace et jouissaient d'un climat chaud. 

Protozoaires

    La période précambrienne, qui s’étend sur près de 800 millions d’années, a été particulièrement intéressante en nouvelles apparitions, notamment les Protozoaires qui constituent vraisemblablement un mélange de souches ancestrales distinctes. 

    Il est aussi possible qu'à cette période l’animal ait franchi un pas immense en passant du stade unicellulaire à celui de pluricellulaire. Ces cellules furent alors ordonnées en une ébauche d'un milieu intérieur, sorte de  sac clos délimitant leur espace. Parallèlement, après la division cellulaire, des cellules se spécialisaient dans la reproduction et devenaient détentrices en puissance de la totalité des caractères propres à l’être. Ces cellules ou gamètes  assuraient, à partir de cet instant, la pérennité de l’espèce: elles sont potentiellement immortelles. Un tel être simple existe encore dans les eaux salées, dont on ne connaît qu'une seule espèce: le Trichoplax adhaerens. Comme le Parazoa (famille des éponges), il manque de tissu, d'organes, de tête et de queue. C'est le plus simple animal, ressemblant à une grande amibe, à peine visible à l'œil nu. Il est composé d'un millier de cellules. Chaque cellule de surface supportant un cil, sa surface est entièrement cillée. Apparaissent aussi pour la première fois des faunes utilisables en stratigraphie.


http://www.ldeo.columbia.edu/dees/ees/life/slides/oldec/placozoa.html

 

      Au début de l’ère primaire , l’animal gravit un échelon de plus quand il répartit en deux couches, les cellules le constituant: l’un externe ou ectoderme , l’autre interne ou endoderme . À cet état diploblastique  (deux dermes embryonnaires) appartiennent les Spongiaires (Éponges) et les Cnidaires (Hydres, Méduses, Coraux), qui apparurent il y a quelque 6 à 700 millions d’années.   

     La limite Précambrien-Cambrien est, en principe, définie par l’apparition d’associations d’organismes fossiles de type Tommotien (première ère des fossiles), caractérisant la base du Cambrien, c’est-à-dire des Archéocyathes et des faunes à squelette; les premiers Trilobites (image ci-dessous: Levicerausus) connus, comme les Fallotaspidés du Sud marocain, se situeraient un peu au-dessus.

    

Voici un trilobite Leviceraurus mammilloides d'Ontario (Canada) bien conservé.

   Voici un trilobite Leviceraurus mammilloides d'Ontario (Canada) bien conservé. Sa longueur est de 46 mm. L'exosquelette est bien conservé. Il repose  à côté d'un ver rare de l'Ordovicien (à droite). 

La grande évolution

Il y a environ 700 millions d'années arrivèrent les êtres multicellulaires:

  • les Métaphytes (plantes multicellulaires), 
  • les Métamycotes (champignons multicellulaires)
  • les Métazoaires (animaux multicellulaires). 

Parmi les Métazoaires nous retrouvons :

  • les Invertébrés (qui comptent plus de 90% de la diversité animale).
  • les Vertébrés (Métazoaires pourvus d'une colonne vertébrale); ces derniers se subdivisent
    •  en Poissons (Vertébrés exclusivement aquatiques) et 
    • en Tétrapodes (Vertébrés aériens). 

Les Tétrapodes regroupent 5 ensembles qui sont :

  • les Amplibiens, 
  • les Reptiles, 
  • les Archosaures, 
    • Dinosaures
  • les Oiseaux et 
  • les Mammifères. 

 

Grands froids sur la Terre

  Pendant le précambrien, la Terre a connu globalement plusieurs phases de refroidissement très importantes et ce, pendant des millions d'années. Il semble que l'océan gela sur 800 à 1000 m de profondeur, ce qui limita très sérieusement l'évolution de la vie si elle subsista. Les spécialistes se sont longtemps interrogés sur les raisons de tels refroidissement. L'un deux, spécialiste en astrobiologie de la Pennsylvania State University USA, James F. Kasting dit avoir trouvé une réponse.

  Tout d'abord, il semblerait que le premier épisode se soit produit il y a 2,3 milliards d'années. Le Soleil de cette époque rayonnait 20% d'énergie en moins, qu'aujourd'hui. Or, il faut savoir que sans l'effet de serre, la température moyenne de la Terre serait aujourd'hui plus proche de - 10°C que des +13°C. Le volcanisme n'avait pas encore éjecté des milliards de tonnes de gaz carbonique dans l'atmosphère et seul le méthane était abondant. 

    A la fin de cette période, le taux d'oxygène atteint 0,2% du taux actuel. Le chercheur croit que lorsque ce seuil fut atteint, le méthane s'est rapidement oxydé et s'est transformé en d'autres substances. Le climat s'est refroidi sur quelques millions d'années, les calottes polaires rejoignant peu à peu les tropiques. La glace réfléchissait alors une si grande partie des rayons solaires que le refroidissement s'est accéléré : les glaciers ont alors gagné l'équateur en moins de mille ans.

La Terre, boule de neige 

    La période glacière la plus célèbre est celle où les scientifiques appellent "boule de neige terrestre". C'est la glaciation Varanger qui nous est connue par des dépôts glaciaires appelés "tillite" découverts dans des régions équatoriales. Cela s'est passé quelque part entre 750 et 550 millions d'années BP. Cela fut mis en évidence par des modifications profondes de la distribution du carbone indiquant une diminution de la productivité organique océanique et une coupure de la photosynthèse sur des millions d'années. On parle de températures inférieures à - 50°C. Le sol et les océans étaient gelés sur des centaines de mètres. Les calottes polaires auraient atteint l'équateur. Le taux d'oxygène, déjà peu élevé (0,2%), aurait diminué d'une valeur significative et les zones de vie se serait restreintes d'une quantité importante, elle aurait pratiquement éradiqué toute vie de notre planète. Le fond des océans aurait été le seul refuge à quelques créatures sous-marines, là où subsistaient quelques zones de chaleur. Avec la glaciation globale, les eaux de ruissellement n'étaient plus un agent d'érosion.

  C'est le volcanisme qui aurait renversé brusquement  la tendance en injectant  350 fois plus (0,12 bar) de dioxyde de carbone que la quantité actuelle, favorisant l'effet de serre et faisant fondre la glace, pendant des dizaines de millions d'années. Ce réchauffement entraîna d'importants volumes de calcaires (calcium et gaz carbonique) qui recouvrent les dépôts de l'ère Varanger.

  Au sein de la communauté scientifique, les désaccords subsistent, non pas sur le phénomène, mais sur son amplitude. Effectivement la question est posée sur la manière dont l'équateur fut couvert de glace. Certains pensent à une obliquité terrestre qui serait passée de 23,5° à > 54°, faisant situer les pôles à l'équateur et l'équateur aux pôles. Ils semblent de certaines découvertes de traces de dépôts glaciaires qui ne se retrouvent que dans les zones équatoriales, malgré des incertitudes paléomagnétiques, accréditent cette théorie.

Obliquité de la terre > 54 degrés

http://www-eps.harvard.edu/people/faculty/hoffman/Snowball-fig7.pdf

  Pour une obliquité > 54 degrés, la température annuelle des tropiques est inférieure à celle des pôles, mais la glaciation au basse latitude est peu probable à cause du caractère saisonnier.

  Un autre chercheur de l'université de Pennsylvanie parle du rôle joué par les champignons, grands absorbeurs de dioxyde de carbone, avec les plantes. Lorsqu'ils sortirent de l'eau, il y a 1,5 milliards d'années, ils auraient tellement absorbés de CO2 que la température serait tombée, par suite de la suppression de l'effet de serre. Il se base sur l'étude des protéines des fossiles de champignons, d'algues vertes et de plantes. Cette hypothèse cadrerait avec la baisse inexpliquée du dioxyde de carbone à cette période et la prolifération des plantes.

  L'avantage des hypothèses scientifiques, c'est qu'elles font progresser la science. Elles initient une recherche fructueuse pour mieux comprendre. Toutes ces données sont le résultat de l'analyse pointue de roches et de sédiments déposés au fond de l' océan, là où se trouve aujourd'hui la Namibie, au Sud-Ouest de l'Afrique.

http://www-eps.harvard.edu/people/faculty/hoffman/snowball_paper.html

L'explosion du Cambrien

  Jusqu'à maintenant, l'explosion de la vie, il y a 580 millions était attribué au taux d'oxygène devenue suffisamment élevé. Cette explosion eu lieu immédiatement après la fin de l'épisode "boule de neige terrestre" est fut même appelé: Big bang biologique. En moins 100 ans, la glace a fondu de manière spectaculaire, à la suite de réchauffement dû à l'effet de serre causé par l'accumulation de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère. Après la fonte des neiges, des populations isolées d'organismes simples, qui auraient survécu à proximité de sources chaudes, se sont mélangées et ont proliféré dans des conditions extrêmes (chaud, froid, acidité et gaz carbonique). Il est particulièrement admis qu'à la suite des désastres naturels des types génétiques peuvent survivre et muter pour former de nouvelles bases à l'évolution. Les plantes qui avaient survécu ont participé à cet emballement de la vie. Leur prolifération a accru le taux d'oxygène qui a alors permis à la vie de se diversifier rapidement.

  Par contre notre connaissance sur l'étude des horloges moléculaires que sont les protéines est trop faible. La moindre erreur d'interprétation peut propulser les chercheurs vers de fausses pistes. L'étude comparative des protéines des plantes et des animaux étant basé sur une évolution simultanée, il suffit que cela soit faux pour que tout s'écroule.

   Mais une nouvelle hypothèse vient de voir le jour. Les scientifiques qui étudient les roches à proximité de l'ancien cratère d'impact d' Acraman au sud de l'Australie (32°1 Sud et 135°27 Est), ont mis en évidence quelque chose qui  pourrait modifier les théories actuelles de la "boule de neige" expliquant comment la vie sur terre s'est rapidement diversifiée il y a 580 millions d'années. Les chercheurs Australiens, Kath Grey, Malcom Walter et Clive Calver, émettent l'idée que la période de glaciation intense, qu'a connu la Terre il y a 580 millions d'années, aurait permis l'évolution des organismes simples en organismes plus complexes. 

  Dans l'édition de mai 2003 du journal de Géologie internationale, les chercheurs avancent qu'il y a 580 millions d'années l'impact d'un astéroïde, connu sous le nom d'événement d'Acraman, a joué un rôle pivot dans le bond de l'évolution. Le trou creusé par cet impact représente 4 fois la taille de Sydney.

  Durant les 3 premiers milliards d'années de l'histoire de la Terre, les bactéries et les algues unicellulaires dominèrent la vie. Le professeur Grey de déclarer " C'est alors, que durant la nuit, géologiquement parlant, les ancêtres des animaux modernes et les plantes sont apparues subitement dans les fossiles, il y a à peu près  500 millions années". La grande question est: 

Quelles causes ont pu provoquer une diversification aussi rapide de la vie ?

  Les chercheurs suggèrent que l'explosion de la vie entre 600 et 540 millions d'années fut le résultat d'une intense période de glaciation globale. cependant, si les résultats des recherches en cours prouvent ce fait, la cause pourrait se trouver en dehors de notre planète.

  Grey, qui a étudié le plancton fossilisé (algue unicellulaire) à partir des forages effectués à travers Australie, a découvert que, comme prédit par la théorie de la "boule neige", les plaques bactériennes et quelques espèces simples de planctons sphériques étaient les seules organisations qui soient parvenues à survivre à l'intense période glaciaire.

  Grey a déclaré que pendant que le niveau de la mer s'élevait, à la fin de la période
glaciaire, le nombre de ces formes sphériques s'est accru,  mais il n'y a aucun signe d'une nouvelle espèce émergeant à la fin de la période glaciaire, pour avoir des idées sur la diversification rapide de la vie à cette époque."

  Grey pense qu'il n'y avait pas plus de 50 espèces nouvelles, très complexes, après environ 20 millions d'années, qui auraient remplacé soudainement  le petit nombre d'espèces peu évoluées, enregistrées dans les fossiles. Pour lui, ce qui est réellement intéressant c'est que des fossiles épineux plus complexes  apparaissent juste au-dessus d'une couche de roches au sud de l'Australie, associé avec l'impact d' Acraman.

   Dans une étude publiée par le Dr Calver, il aurait trouvé des changements radicaux de l'isotope de carbone, confirmés par les observations du Dr Grey. Le Prof. Walter a également noté que les échantillons liés à l'impact d' Acraman étaient similaires à ceux d'une extinction de masse et à ceux nécessaires à une récupération après un impact d'astéroïde. De ce fait, cet impact pourrait avoir produit des conditions idéales pour un changement rapide dans l'évolution des espèces.

  Grey d'ajouter que " les impacts suivants, comme celui de Chicxulub d'il y a 65 millions d'années ont supprimé de nombreuses espèces très variées, y compris les dinosaures (Voir extinctions), mais autour de l'impact d' Acraman seul un petit nombre d'espèces existaient vers 590 millions d'années, ce qui favorisa une extinction de masse. Et de conclure que:" la majeure partie des espèces qui survécurent, avaient suffisamment de ressort et de capacité pour hiberner pendant l'hiver cosmique qui suivit l'impact. Lorsque les conditions s'améliorèrent, ces espèces ont eu un avantage par rapport à leurs concurrents et purent s'adapter, proliférer et se diversifier rapidement, tout en développant leur instinct de survie"

  Grey et son équipe ont raisonné sur le fait que le plancton issu de cette diversification doit avoir joué un rôle essentiel dans le développement des animaux dont il est la base alimentaire.

La catastrophe d' Acraman

   L'existence de la structure d'impact d' Acraman fut déduite de la découverte de couche d'éjectas, âgés de 590 millions d'années, dans des schistes du précambrien supérieur de la formation de Bunyeroo dans des géosynclinaux à 430 km N.E. d'Adélaïde, au sud de l'Australie. Ces couches contiennent de grandes quantités de grains de quartz choqué. Les éjectas ont été trouvés dans des affleurements et des forages sur de plusieurs centaines de kilomètres. L'examen de ces affleurements par des scientifiques a permis de confirmer qu' Acraman était un cratère d'impact à l'origine des couches d'éjectas de Bunyeroo. Le diamètre d' Acraman est de 90 km, avec des ondulations s'étendant jusqu'à 150 km. Les éjectas furent découverts à 450 km d'Acraman. Le centre est occupé par un lac de structure hexagonale de 20 km de diamètre, un lac salé (zone blanche légèrement à gauche du centre). Il n'est pas suffisamment clair si les lacs semi-circulaire Gairdner et Everard, que l'on peut voir en haut de l'image, appartiennent à l'impact ou non. S'ils en font partie, le diamètre d' Acraman passerait à 160 km.

 


http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/images/acraman.htm

  Les chercheurs pensent que l'astéroïde faisait 4 km (le Mt Blanc) et percuta le sol à la vitesse de 90 000 km/h (25 km/s) soit < 1/2 seconde pour traverser l'atmosphère. Il se vaporisa en une gigantesque boule de feu. Pendant ce laps de temps, l'atmosphère fut chauffée, soufflée et perturbée pour des siècles. Des vents violents ont tout ravagé sur de très grandes distances. Un cratère évalué à 4 000 m de profondeur fut creusé, engendrant d'énormes tremblements de Terre qui ont déclenché des tsunamis de plus de 100 m de hauteur dans une mer peu profonde, située à 300 km de là. 600 millions d'années plus tard, l'érosion n'a pas laissé grand chose. Un lac salé (1) entouré de basses collines est tout ce qu'il reste de l'emplacement du cataclysme d' Acraman. Voyageant à 3 km/s, l'onde sismique est arrivé sur les côtes une ou deux minute plus tard, salissant l'eau dans un nuage de sédiments. Ensuite les débris sont arrivés du ciel. La vitesse fit que ces débris s'enfoncèrent à plus de 200 m. Les cailloux et les rochers brûlants tombés dans l'eau qui s'évapora en un bouillonnement intense. Le méthane issu des vases s'enflamma, provoquant des incendies énormes. Les fumées et les suies obscurcirent le ciel pendant des années. La température chuta. L'hiver nucléaire s'installa.  Une heure après l'impact, les tsunamis balayaient la côte. Cette histoire est encore écrite dans le sol où l'on retrouve les ondulations causées par l'onde sismique.

http://aca.mq.edu.au/acraman.htm

 

Archéen, roches, formations et fossiles.
http://www.ucmp.berkeley.edu/precambrian/proterozoic.html

Permien
http://www.dc.peachnet.edu/~pgore/geology/geo102/permian.htm
http://vishnu.glg.nau.edu/rcb/Permian.html
http://198.110.193.180/earth/Permian.html

Paléozoïque (Précambrien, Vendien, Cambrien).
http://www.dc.peachnet.edu/~pgore/geology/geo102/cambrian.htm
http://www.ucmp.berkeley.edu/vendian/vendian.html

Précambrien
http://www.dc.peachnet.edu/~pgore/geology/geo102/precamb.htm

Précambrien, orogènes, organismes
http://perso.infonie.fr/vincent03/paleonto/0/p_algonk.html

http://www.washington.edu/newsroom/news/2001archive/02-01archive/k022201.html

Les ages de la Terre au Muséum National d'Histoire Naturelle
http://www.mnhn.fr/expo/agesterre/index.html

  JavaScript DHTML Drop Down Menu By Milonic  

  la solution de facilite pour surfer francophone