Chapitre 8 L'histoire de la vie au cours des temps géologiques

support de travail "Voyage dans le temps"

Rappels : L'apparition de la vie sur Terre

MISSION 1

La terre s'est formée il y a environ 4560 millions d'années par collision et agglomération de particules célestes de plus ou moins grande taille.

Au début de son histoire, la Terre est une sphère de matériaux en fusion, bombardée sans cesse par des météorites. Entre -4560 Ma et -4500 Ma s'effectue un dégazage de la Terre primitive et une enveloppe gazeuse se forme, constituant l'atmosphère primitive de composition chimique bien différente de notre atmosphère actuelle. La température à la surface de la Terre reste extrèmement élevée (environ 2000°C).

Puis, la partie superficielle de la Terre s'est progressivement refroidite (la température de surface est descendue à 90°C), permettant la formation d'une croûte externe solide. La vapeur d'eau s'est condensée et il a plu pendant des millions d'années, formant les océans.

Les chutes de météorites se sont également raréfiées.

C'est dans ces conditions (température proche de 90°C) que la vie est apparue dans les océans. Les premières bactéries de sont formées (des traces fossiles de ces bactéries datés de 3,5 milliards d'années ont été retrouvées dans des roches arrondies qui semblent formées de couches concentriques, appelées stromatolites).

En effet, l’eau bloque les rayons ultraviolets, nocifs pour la vie, qui s’abattent sur Terre à cette époque. Par contre sur les continents, aucune vie n’est présente car l’atmosphère est dépourvue de dioxygène et surtout, en l’absence de la couche d’ozone, les rayons ultraviolets ne sont pas filtrés et empêchent toute vie terrestre.

La terre s’est formée il y a 4,56 milliards d’années à partir de l’accrétion (= collision et agglomération) d’astéroïdes des tailles variables.

La vie est apparue il y a environ 3,5 milliards d'années, dans les océans.

Problème : les peuplements ont-ils toujours ressemblé à ceux que nous pouvons observer aujourd'hui ?

I La biodiversité sur Terre à différentes époques du passé.

Activité C8A2 : Comparaison, grâce à l'observation de fossiles, de la biodiversité à différentes époques géologiques.

MISSION 2

Bilan : Grâce aux roches sédimentaires, dans lequel sont fossilisés les êtres vivants, on a découvert que depuis 3,5 milliards d’années (dates des 1èrs êtres vivants identifiés), les êtres vivants ont beaucoup changés.

A partir du cambrien, la biodiversité a explosé : des groupes d’organismes vivants sont apparus (comme les vertébrés), d’autres se sont développés jusqu'à représenter la majorité des espèces puis ont disparus (ex : les dinosaures, les trilobites, les ammonites...)

II l'évolution de la biodiversité au cours des temps géologiques

Exemple d'un groupe aujourd'hui disparu : les Ammonites.

Activité C8A3 : déterminer et comparer différentes espèces pour reconstituer l'histoire d'un groupe disparu : les Ammonites.

Mission 3

Bilan : Grâce aux fossiles, il est possible de reconstituer l'histoire d'un groupe. On peut distinguer 4 étapes dans l'histoire d'un groupe :

-apparition du groupe : il y a peu d'espèces.

-phase de diversification : on observe beaucoup d'espèces différentes.

-phase de régression : le nombre d'espèces diminue. Certaines disparaissent.

-Et parfois une phase d'extinction : le groupe disparait. C'est le cas pour les Ammonites

III Les crises de la biodiversité

A certains moments, on observe des crises de la biodiversité : c’est la disparition rapide et simultanée (en même temps) de nombreuses espèces voire de plusieurs groupes.

Au cours des temps géologiques, l’histoire de la vie est une succession d’extinctions massives (de crises) suivies de période de diversification des groupes et des espèces. Il y a 5 crises biologiques majeures dans l’histoire de la vie :

-435 Ma
-355 Ma
-250 Ma
-205 Ma
-65 Ma.

Nous vivons actuellement une 6e crise d'extinction majeure, uniquement attribuée aux activités humaines.

Problème : pourquoi certaines espèces disparaissent-elles de façon massive à certaines périodes ?

Activité C8A4 : comprendre les événements à l'origine d'une crise de la biodiversité

Mission 4

Bilan : Les crises biologiques peuvent être provoquées par des évènements géologiques extrêmes comme des éruptions volcaniques très importantes ou la chute d'une météorite. Ces évènements modifient les conditions de vie et entrainent la disparition des espèces vivantes, mais pas toutes. Les espèces qui survivent se développent. Ces modifications de l’environnement sont à l’origine de la sélection des formes adaptées qui survivent à la crise.