De 2 milliards d’années à la fin de l’ère Secondaire – 66 m.a. -. 24806
Publié par (l.peltier) le 31 décembre 2008 En savoir plus
2 milliards                  Une grosse bactérie capte deux minuscules bactéries, peut-être tout simplement pour s’en nourrir. L’une est une algue bleue capable d’effectuer la photosynthèse ; l’autre, une bactérie [1] performante du point de vue énergétique. Le résultat de cette symbiose est la cellule végétale telle que nous la connaissons aujourd’hui, équipée de ces deux symbiotes [2] présumés : le chloroplaste [3] vert et la mitochondrie [4] énergétique. Il n’existe aujourd’hui aucun type intermédiaire entre les cellules bactériennes, les protocaryotes, et les cellules complètes pourvues d’un noyau, de chloroplastes et de mitochondries, dites eucaryotes.

Jean Marie Pelt La solidarité chez les plantes, les animaux, les humains           Fayard 2004

La cellule eucaryote se reproduit par mitose et ou méiose ; parmi les organites qui la composent, outre les mitochondries, on a encore le reticulum, le dictyosomer et plastes chez les végétaux ; elle est pourvue d’une paroi cellulaire pectocellulosique et elles ont un cytosquelette (actine, microtubule)

 

L’apparition d’un pigment particulier, la chlorophylle, entraîne une véritable révolution provoquant une inévitable mutation du monde végétal, mais aussi des changements climatiques et des modifications de la composition de la croûte terrestre. Le processus auquel ce pigment est associé s’appelle photosynthèse. Les premiers organismes capables de réaliser la photosynthèse – la plante absorbe du gaz carbonique, fabrique des sucres et libère de l’oxygène –  utilisaient donc l’énergie solaire, ils étaient en mesure de produire une quantité d’énergie dix fois supérieure à celle ui pouvait être obtenue par fermentation, mais cette énergie pouvait être stockée comme réserve énergétique sous la forme d’un composé carboné, le glucose. Ces organismes dépendaient seulement de la disponibilité d’eau et de gaz carbonique. Certains dépôts très anciens appelés stromatolites témoignent de l’activité très importante de ces organismes unicellulaires.

Le début de la photosynthèse signifie l’apparition, à dose conséquente  dans l’atmosphère, d’oxygène, véritable poison pour le monde vivant de l’époque.  Le taux dans la composition de l’atmosphère va atteindre progressivement le taux actuel de 18 %, obligeant les organismes vivants à évoluer pour survivre. Les oxydes de fer sont les témoins de cette augmentation du taux d’oxygène, et les principaux acteurs des changements de la composition de la croûte terrestre. Dans la haute atmosphère, le dioxygène O² se transforme en trioxygène O3 – l’ozone -. Une couche d’ozone, cela signifie que les ultra-violets sont filtrés et que les cellules végétales, jusqu’alors brulées, peuvent désormais continuer à vivre.

La Terre s’est formée il y a 4,6 milliards d’années. Son atmosphère était composée de vapeur d’eau et de gaz carbonique. Après refroidissement, la vapeur d’eau s’est condensée en eau liquide, inondant la croûte terrestre et engendrant les océans. Le gaz carbonique s’est dissout dans l’eau, et en présence d’ions calcium (Ca++) a formé du calcaire (CaC03).
La vie dans la mer est apparue il y a 3,8 milliards d’années sous forme de bactéries. Cette vie était sans oxygène : anaérobie.
Ces bactéries possédaient certes des systèmes biochimiques d’oxydo-réduction, mais leur potentiel n’était pas suffisant pour oxyder l’eau en oxygène et hydrogène grâce à l’énergie des photons du soleil.
C’est alors qu’apparut chez certaines bactéries il y a 2,8 milliards d’années, une nouvelle molécule biochimique : la chlorophylle. Ces bactéries étaient et sont toujours des cyanobactéries appelées aussi algues bleues.
La chlorophylle de ces organismes unicellulaires captant l’énergie solaire va permettre, par son potentiel d’oxydo-réduction élevé, d’oxyder l’eau (H20) en Oxygène (02) et Hydrogène (H2). Grâce toujours à la molécule de chlorophylle, les cyanobactéries vont réaliser une photosynthèse en utilisant l’énergie solaire pour transformer le gaz carbonique et l’hydrogène en molécules organiques. Ces cyanobactéries sont dites autotrophes, c’est-à-dire capables de transformer des substances minérales C02 et H2 en matière organique pour vivre. L’énergie lumineuse se trouve convertie en énergie chimique dans les maisons chimiques constituant les molécules organiques.
La vie était cantonnée dans l’eau. Mais l’oxygène produit au cours de l’oxydation de l’eau n’était pas utilisé, c’était un déchet.
C’est à cette époque, à cause de l’oxygène non utilisé, que la plus grande catastrophe écologique de tous les temps se produisit.
L’oxygène est transformé en ion superoxyde, radical libre possédant un électron célibataire, doué de propriétés destructives de molécules organiques en rompant des liaisons chimiques. Un poison d’une extrême toxicité a envahi la mer.
Mais des bactéries anaérobies, rescapées de cet holocauste, se mirent à développer un système de défense : la chaîne d’oxydo-réduction phosphorylante des cytochromes : la respiration naquit.
Les molécules organiques synthétisées à partir du gaz carbonique et de l’hydrogène sont métabolisées en C02 et libèrent des H2. Ces H2 vont être scindés en protons et électrons 2H+ et 2e-. Ces électrons vont s’écouler sur des systèmes d’oxydo-réduction de potentiel décroissant jusqu’à l’oxygène 1/2 02 qu’ils réduiront en O.
Les protons 2H+ libérés formeront avec Oune molécule d’eau H2O.
La majorité des molécules d’oxygène est neutralisée, la toxicité de l’oxygène par le biais de la production de radicaux libres disparaît : la vie aérobie peut avoir lieu.
De plus l’écoulement des électrons n’est pas comme une rivière tranquille, il y a des chutes d’eau qui sont ici des chutes de potentiel d’oxydo-réduction.
A chaque chute de potentiel d’oxydo-réduction une énergie sera libérée et emmagasinée dans une molécule d’ATP Adénosine Tri Phosphate.
L’homme est un être dont l’organisme est pluricellulaire. Il ne possède pas de chlorophylle et doit puiser son énergie à partir de l’oxygène qu’il respire et des aliments qu’il consomme. Ces aliments sont des glucides, des lipides et des protides. Au cours de la digestion ces constituants seront dégradés en glucose, acides gras, acides aminés et seront catabolisés dans le cytoplasme cellulaire en C02 et en dérivés d’hydrogène AH2. Le C02 sera expiré et passera dans l’atmosphère. AH2 se dissociera dans les mitochondries en A et H2 et ensuite H2 donnera 2H+ et 2 e-. Ces mitochondries dont les ancêtres étaient des bactéries possèdent la chaîne des cytochromes d’oxydo-réduction phosphorylante. Le bilan de cette chaîne respiratoire est la réduction de l’oxygène Vz 02 + 2e– = O et la production d’énergie sous forme d’ATP.
L’oxygène réduit O- avec les 2 H+ formera de l’eau H2O. L’ATP hydrolyse en ADP et P04—et fournira par rupture de la liaison (riche en énergie) l’énergie nécessaire pour la vie, énergie reconvertie en énergie chimique, cinétique, thermique, électrique,
En plus pour que la vie apparaisse sur la terre ferme il fallait que l’intensité du rayonnement solaire riche en ultra-violet diminue. Une barrière protectrice s’est mise en place grâce à l’oxygène. Dans la stratosphère, des molécules d’oxygène se dissocièrent et les atomes d’oxygène libérés (O) se combinèrent à des molécules d’oxygène (02) pour former de l’ozone 03.
Cette couche d’ozone va progressivement s’épaissir et permettre par absorption des rayonnements U.V. une vie sur la terre ferme.
Si la majorité des molécules d’oxygène sont, par la respiration transformées, en ions O—, il demeure que des molécules d’oxygène peuvent dans les mitochondries, au cours de certaines circonstances (mode de vie, environnement) évoluer en radicaux libres sous forme d’ions superoxyde, de radical hydroxyl.
Ces radicaux libres vont alors s’attaquer aux constituants vitaux de nos cellules.
Ils peuvent rompre des liaisons chimiques de l’ADN, perturbant sa réplication et entraînant mutations et cancers. Ils peuvent également oxyder les protéines et les lipides des membranes cellulaires.
Heureusement ces actions sont partiellement contrées par l’élaboration d’enzymes capables de neutraliser ces dérivés toxiques de l’oxygène. Citons comme enzymes : la superoxyde dismutase (SOD), la peroxydase, la catalase. Cependant ces enzymes peuvent elles-mêmes être dégradées par ces radicaux libres, et surtout elles diminuent d’activité au cours de notre vieillissement. Les actions délétères des radicaux libres de l’oxygène appelées « stress oxydant » vont alors entraîner de nombreuses pathologies souvent mortelles.
Des recherches en nutrition et en pharmacologie ont proposé d’enrichir notre alimentation par des anti-oxydants qui neutraliseraient les radicaux libres
Citons les acides gras essentiels Oméga 3 et Oméga 6, les vitamines A, C, E.
En conclusion l’oxygène nous fait vivre, mais par ses dérivés en radicaux libres nous conduit à la mort.
Un jour les progrès de la médecine permettront d’éliminer de notre organisme la production de radicaux libres de l’oxygène.
Mais l’homme doit absolument préserver les organismes marins et terrestres contenant de la chlorophylle qui sont les poumons de notre planète. Ces poumons sont les forêts anciennes type forêt amazonienne et surtout le picoplancton marin constitué de cyanobactéries.
Dans le cas de leur disparition par la pollution engendrée par l’homme, la vie de tous les êtres consommant l’oxygène disparaîtra et comme au commencement, seules les bactéries anaérobies subsisteront.

Robert Engler       Association Mycologique et botanique de l’Hérault et des Hauts Cantons. Bulletin N° 17. 2012

Une brève [et catastrophique] histoire du vert.

Le vert des végétaux, dû à la chlorophylle, permet la photosynthèse qui, à partir du gaz carbonique atmosphérique et de l’énergie lumineuse, fabrique des molécules carbonées,
bases du vivant, et des molécules riches en énergie. Je propose, au prix de nécessaires simplifications, de conter l’histoire des organismes chlorophylliens et de leur influence
sur les climats. […]
La photosynthèse est apparue il y a quatre milliards d’années chez des algues bleues, en réalité des bactéries (Cyanobactéries) d’après les nouvelles classifications, et sans doute à peu près en même temps chez divers organismes unicellulaires, dans une ambiance étouffante due au gigantesque effet de serre causé par l’énorme concentration en gaz carbonique (dioxyde de carbone, CO2), une teneur de 30 % soit mille fois l’actuelle.
La source de dioxyde de carbone est le dégagement volcanique, qui n’a cessé de faiblir au fur et à mesure des temps géologiques.
Le taux d’humidité élevé, les nuages épais, et le taux d’oxygène infinitésimal qui régnaient alors ont sans doute dicté les caractéristiques de la photosynthèse.
Commençons par une caractéristique sans conséquence néfaste. Le rendement maximum de la photosynthèse intervient dès le premier pour cent de l’énergie lumineuse atteint, une nécessité sous le couvert nuageux hyperdense d’alors, qui plus est dans l’eau de mer, laquelle filtre une part importante de l’énergie lumineuse dès que la profondeur s’accroît.
Ainsi, en théorie, une plante de sous-bois ne devrait pas rencontrer de difficultés de croissance puisqu’arrive au sol environ 1 % de l’énergie lumineuse. Mais deux raisons viennent s’y opposer. Tout d’abord, l’essentiel des radiations utiles à la photosynthèse, bleu et rouge, a déjà été utilisé. Ensuite, la disposition des feuilles n’est jamais optimale, les deux tiers de l’énergie lumineuse étant perdues. En pratique, il subsiste à peine 1/3 de l’énergie solaire, qui plus est à 80 % dans le vert, qui n’est pas absorbé (c’est pourquoi les feuilles nous paraissent vertes).
La suite est moins rose. Tout d’abord, la photosynthèse, née dans l’eau, en consomme beaucoup, de par sa spécificité biochimique, puisque la photosynthèse est une oxydation de l’eau, et de par la diffusion du CO2, également dans l’eau, et qui aujourd’hui encore nécessite de l’eau.
La réaction chimique se résume ainsi : l’eau est oxydée avec l’aide de l’énergie lumineuse, oxydation qui libère des électrons lesquels, grâce à une chaîne de transferts d’électrons, permettent de former des composés riches en énergie. Ces composés sont par la suite dégradés et l’énergie ainsi libérée permet de carboxyler le CO2, c’est-à-dire de le transformer en matière organique, sous la forme de sucres à 3 carbones, chez les plantes dites C3. Mais le CO2 doit donc parvenir au bon endroit et être utilisé de suite.
La diffusion du CO2 ne comporte aucune difficulté pour un organisme unicellulaire en milieu aqueux. Il n’en va pas de même pour les plantes, qui absorbent le CO2 par des stomates sous les feuilles. Les stomates ne sont pas de simples ouvertures car leurs sont associées des chambres stomatiques saturées en vapeur d’eau. Le CO2, qui se dissout d’abord dans la vapeur, passe ensuite dans le liquide intracellulaire.
Ainsi, autant la photosynthèse est adaptée au milieu aquatique, autant elle ne l’est pas à la vie terrestre. Hélas, aucun nouvelle voie ne s’est développée chez les végétaux, à part deux améliorations.
La voie dite des plantes C4 disjoint l’oxydation de l’eau de la carboxylation (assimilation du CO2) et permet ainsi d’utiliser le CO2 plus profondément dans les tissus, et
donc d’en stocker dans davantage de cellules. La photosynthèse peut alors se poursuivre en milieu de journée par temps chaud, stomates fermés. Les plantes C4 (Maïs,
Sorgho) continuent de pousser en plein midi quand les autres, les C3, la grand majorité, se mettent à l’arrêt à partir de 30 °C. Au soleil, une telle température est atteinte
chez nous l’été de 10 h à 18 heures et nos légumes ne poussent guère…
Autre amélioration, celle des plantes dites CAM, qui concerne des plantes crassulescentes, chez lesquelles la disjonction entre l’oxydation de l’eau et la carboxylation est temporelle. Le CO2 est alors assimilé la nuit quand les stomates peuvent rester grand ouverts.
Ensuite, la photosynthèse se caractérise par l’émission d’oxygène.
Or il s’agit d’un corps chimique hautement toxique, du fait de son pouvoir oxydant élevé, au point qu’il a donné son nom au processus d’oxydation. Songez qu’il corrompt le fer, qui rouille, et qu’il détruit nos cellules par l’intérieur, lors du processus de vieillissement, d’où la vente à prix d’or d’anti-oxydants par des commerçants avisés. Ajoutons que les plantes actuelles consomment une énergie non négligeable à éliminer l’oxygène des cellules. Il est donc probable que dans une atmosphère oxygénée, une autre forme de photosynthèse aurait été sélectionnée ; mais, dans l’ambiance quasi anoxique originelle, la toxicité de l’oxygène s’avérait sans grand risque, en tout cas sans pression de sélection.
En outre, les formes de vie demeurant à l’époque limitées, avec à la fois peu d’individus et peu d’espèces, le tout dans une abondance de ressources, aucune compétition n’existait, donc aucune pression de sélection autre que celle exercée par le milieu physique et chimique.
Enfin, la photosynthèse consomme beaucoup de CO2, un point certes inévitable puisqu’il est transformé en matière organique mais qui, en l’absence à l’époque de capacités de recyclage (chaînes de décomposition) s’est traduit par de grandes pertes de carbone, dont nous brûlons une partie aujourd’hui, et dont une partie a été dissoute dans les océans (coquilles d’organismes morts) ou stockée au fond (voir le problème des clathrates en fin d’article).
Les volcans constituent la source unique de CO2, tout le reste du cycle du carbone consiste en une consommation et un recyclage partiel, soit directement par les végétaux et le vivant (atmosphère, sols, etc.), soit, pour sa plus grande part, via les océans et les roches sédimentaires sous forme principalement de carbonates, qui trouvent leur origine dans le vivant ou son action. Si on représente le cycle du carbone de manière statique, comme dans TOUS les schémas proposés sur Internet ou dans les livres, les végétaux et le vivant apparaissent peu ; par contre, si on tient compte de l’histoire du cycle, les végétaux représentent alors le flux majoritaire, un point oublié du fait de la représentation statique – comme quoi, un simple schéma peut influencer la manière de penser !
Dans une autre atmosphère, une pression de sélection aurait sans doute abouti à un processus moins dispendieux, gaspillage éhonté, mais avec une concentration atmosphérique de 30 %, nul besoin d’économiser le CO2 n’est intervenu.
Il est d’ailleurs à noter que d’autres voies chimiques existent, chez des bactéries, aussi bien quant à la fourniture d’énergie que dans la manière de créer de la manière organique ; mais ces voies, moins efficaces et limitées quant à leurs ressources (H2S, carbonates dissous), sont demeurées minoritaires.
Par ailleurs, la vie demande divers minéraux, dont notamment l’azote (sous forme d’ammoniac ou de nitrate selon le cas), abondant dans l’atmosphère mais indisponible dans les roches (présent à l’état de traces dans les roches magmatiques, il n’existe que dans les roches sédimentaires sous des formes inatteignables à la vie). Face à un tel besoin (pas de protéines sans azote), par chance et par nécessité, est apparue presque en même temps que la photosynthèse la possibilité d’assimiler l’azote atmosphérique. La réaction chimique, liée aux conditions à cette époque, demande l’absence d’oxygène (anaérobie stricte), condition qui deviendra un problème par la suite.
Seules les Légumineuses et environ deux cents espèces, de diverses autres familles, dont l’Aulne et l’Argousier, ont trouvé la parade, par la mise sous séquestre des bactéries
dans des nodules en partie étanches, qui plus est, chez les seules Légumineuses, nettoyées de leur oxygène par une substance proche de l’hémoglobine, la leghémoglobine.
Quoi qu’il en soit, malgré les défauts de la voie photosynthétique, la vie s’est développée.
Le processus semble même miraculeux, d’où notre manque de recul habituel à son propos. Pensez-donc, n’est-il pas magique que des organismes assimilent l’énergie lumineuse, surabondante, et un gaz, surabondant, et ainsi, d’amour et d’eau fraîche, en quelque sorte, créent la matière organique, base du vivant ? Un tel procédé, quasiment divin, fait oublier ses inconvénients, de même que la nécessité de l’azote pourtant peu abondant, un talon d’Achille donc. Mais les plantes et la photosynthèse continuent aujourd’hui, même et surtout en cours de sciences naturelles, à être présentées comme des miracles, l’exemple même de la nature bienfaisante et autres fadaises rousseauistes.
Pendant longtemps, la concentration atmosphérique de CO2 a légèrement diminué tandis que celle de l’oxygène augmentait, des changements presque imperceptibles vu la faible biomasse des organismes impliqués. Au bout de 1,5 milliards d’années toutefois, le dégagement d’oxygène a été suffisant pour éliminer par oxydation le méthane, puissant gaz à effet de serre (dix à vingt fois plus que le CO2), d’où une diminution dudit effet, accentuée par la diminution de la teneur en CO2, situation qui, additionnée à des causes volcaniques, a produit la première glaciation, la plus terrible d’ailleurs, il y a 2,5 milliards d’années, la glaciation huronienne.
La planète a été entièrement recouverte de glace sans le moindre endroit d’eau ou de roche libre pendant trois cent millions d’années. Il semble que la perte d’effet de serre due à l’oxydation du méthane ait été accrue par une plus faible activité volcanique, avec donc moins de libération de CO2.
Des éruptions volcaniques ayant rechargé l’atmosphère en CO2, les chlorophylliens ont repris leur travail dès la glaciation terminée, et le dégagement d’oxygène a favorisé le développement de la vie, avec les premiers êtres multicellulaires.
Si l’oxygène est toxique (dans sa forme ionisée), il recèle beaucoup d’énergie, libérée puis stockée dans le cadre de la respiration. Toutefois, d’autres types de respiration
existent, sans oxygène. Ainsi, la respiration que nous connaissons peut être vue comme l’exploitation d’une ressource abondante, ou bien comme une manière de consommer le surplus d’un toxique ; et en effet, sans respiration, les végétaux se seraient rapidement intoxiqués à l’oxygène, et nous n’aurions jamais connu de forêts ni de légumes (et pour cause puisque nous n’aurions pas même existé !).
Il y a 700 millions d’années, une nouvelle glaciation intervient, dite Varanger, dont les causes semblent être plutôt géologiques cette fois (suite à des ouvertures océaniques, précipitation de carbonates entraînant la chute de la teneur en CO2), encore que la vie ait probablement joué un rôle plus important que généralement accepté.
Puis, au Cambrien, il y a 540 millions d’années, toutes les conditions furent réunies pour un développement intense des divers organismes. L’explosion de nouvelles formes de vie, presque toutes consommatrices d’oxygène et productrices de CO2, a masqué le problème que pose la photosynthèse.
En conséquence, sans réel besoin et donc sans pression de sélection, aucune modification n’est apparue dans les mécanismes d’assimilation de l’énergie solaire (photosynthèse) et de l’azote atmosphérique (assimilation bactérienne). Peu à peu, la vie sort de l’eau (au Silurien, vers 430 millions d’années) et se développe à la surface terrestre.
La vie résout alors deux problèmes majeurs : la lutte contre la dessication (hors de l’eau… il y a moins d’eau) et contre les UV. Une épaisseur infime d’eau (un simple film) suffisait à protéger des radiations et donc des mutations, sur terre d’autres moyens doivent être inventés, pigments (flavonoïdes) et cuticules chez les végétaux, écailles, plumes ou peau couverte de poils chez les animaux ou pigmentée (mélanine) chez l’homme, ainsi que diverses stratégies d’évitement, en particulier une vie nocturne plus intense que la vie diurne.
D’une manière générale, dans tout écosystème l’essentiel de la biomasse provient des végétaux. Aussi, l’énorme développement de la vie a conduit à deux conséquences, la diminution du taux de CO2 atmosphérique et l’augmentation de la teneur en oxygène, conséquences toutes deux négatives, non seulement pour le climat mais pour les organismes eux-mêmes, à des niveaux différents.
Premier niveau, l’impact de la teneur en dioxyde de carbone, à partir d’un certain seuil, limite la photosynthèse.
Second niveau, l’augmentation de la teneur en oxygène crée la photo-oxydation (dénommée à tort photorespiration), un moyen pour le végétal d’éliminer l’oxygène en excès, mais un moyen qui consomme en pure perte une partie de l’énergie assimilée (jusqu’à un tiers).
Troisième niveau, l’abondance de l’oxygène dans l’eau et dans les sols empêche l’assimilation de l’azote (puisque le processus est anaérobie). Ainsi, l’oxygène produit par les végétaux orchestre le futur manque vital en azote qui limite leur développement.
Bien entendu, de telles limites n’interviennent au début qu’à la marge, et n’empêchent pas le développement de la vie, c’est sans doute la raison pour laquelle elles sont ignorées ou présentées comme secondaires dans l’enseignement, et dans la plupart des ouvrages.
Au Carbonifère, il y a environ 320 millions d’années, l’explosion de la vie a consommé une part importante de l’oxygène fourni par les végétaux, mais pas au point d’empêcher l’augmentation de sa teneur atmosphérique. Parallèlement, le taux de dioxyde de carbone a diminué, jusqu’à 10 % lors de la pullulation arborée carbonifère. Les végétaux étaient partis pour consommer tout le CO2 et donc se détruire eux-mêmes.
Quand on invoque l’absorption du CO2 par les végétaux, mis à part la pullulation carbonifère qui voit l’explosion de formes arborées, on songe surtout au phytoplancton, aux prairies et aux pelouses, ou encore à la toundra et la taïga qui, soit de par leur dynamique consomment beaucoup de CO2 pour les premières, soit, pour les deux dernières, séquestrent le carbone par accumulation à cause de la faiblesse de la décomposition, limitée par le froid. Il en va de même, mais dans une moindre mesure, par accumulation dans les marécages ou les tourbières, cette fois par manque d’oxygène.
Les forêts, quant à elles, consomment peu de CO2 pour les formations tempérées et n’en consomment pas voire en dégagent dans les régions chaudes (parce que la décomposition y est très rapide).
Après diverses extinctions, dues à d’autres causes, et qui ont évité finalement le problème majeur d’une glaciation généralisée, la nouveauté notable pour l’histoire de la planète intervient à la fin du Jurassique, il y a environ 160 millions d’années : l’apparition des plantes que nous connaissons aujourd’hui, les plantes à fleurs ou Angiospermes. Une chance. Pourquoi, puisqu’elles ont continué à consommer le gaz carbonique ? Eh bien parce que les plantes à fleurs devraient, du point de vue des grands phénomènes écologiques, être plutôt nommées plantes à feuilles. Car une feuille se décompose.
Revenons un peu en arrière. Pendant le Carbonifère, le carbone assimilé par les végétaux s’est accumulé, à la fois à cause des conditions anoxiques dans les vases et les tourbières, et à cause du caractère coriace desdits végétaux (les pins que nous connaissons, avec leurs dures aiguilles, en fournissent une image édulcorée). Le carbone s’accumulait, donc il ne revenait pas à l’atmosphère, qui s’en appauvrissait.
Au contraire, 170 millions d’années plus tard, les feuilles tendres des Angiospermes forment des litières que des myriades de décomposeurs transforment, libérant du CO2 dans l’atmosphère ; et, au passage, créant les sols que nous connaissons aujourd’hui, dont nous héritons, et qui nous ont permis quelques milliers d’années d’agriculture facile, jusqu’à leur épuisement en un petit siècle avec la révolution agricole.
Cependant, les Mésopotamiens avaient déjà transformé leur Croissant fertile en désert par des irrigations intempestives qui ont causé une salinisation en surface, et les Africains avaient créé le Sahel à partir d’une quasi forêt, qu’ils ont méthodiquement brûlée. Les Européens n’ont dû la relative pérennité de leurs terres qu’à leur climat tempéré. Quant aux Indiens, ils ont réussi à stériliser plus de la moitié des terres très fertiles de la vallée du Gange. Les sols américains, eux, ou ce qu’il en reste, sont sous perfusion. Les plantes à feuilles constituent la meilleure, et pour tout dire la seule, invention des végétaux propre à limiter les pertes de CO2, en le recyclant dans des chaînes de décomposeurs.
Sans eux et sans les feuilles, la terre ne serait plus qu’une boule de glace depuis au moins cent millions d’années.
Bénissons donc les sols, et leur cortège de bactéries, champignons, protozoaires, nématodes, insectes, vers… Mais, si nous tenons à limiter l’effet de serre, une attitude absurde comme nous le verrons, nous pourrions utiliser un moyen idiot mais simple, peu coûteux et radical : anéantir la vie des sols. Curieux que personne n’y ait encore songé…
Bon an mal an, le taux de CO2 atmosphérique a donc diminué moins vite que l’assimilation photosynthétique ne l’aurait fait craindre, mais il a diminué tout de même jusqu’à une valeur que nous connaissions avant la révolution industrielle, moins de trois pour dix mille (0,027 pour cent ou 270 ppm).
L’action de l’homme a porté la concentration à 410 ppm soit, à l’échelle du vivant, une modification infime, bien qu’assez pour modifier légèrement le climat.
Autant dire que, par rapport aux 30 % de départ, la teneur atmosphérique récente en CO2 en fait un gaz résiduel. Le CO2 est devenu alors LE facteur limitant du développement de la vie végétale, et donc par ricochet de la vie animale.
On pourrait juger osé à première vue de ramener le cycle du carbone au seul vivant.
Mais d’une part les entrées par les volcans sont faibles sur un temps court, d’autre part, si d’autres causes interviennent dans les bilans, en particulier la dissolution ou non du CO2 dans l’eau avec éventuelle séquestration sous forme de carbonates, ces causes connues et prévisibles n’expliquent pas les variations… sauf quand elles sont dues à l’activité du plancton (par exemple pour la précipitation de la craie).
Parallèlement, du fait de la haute concentration d’oxygène dans l’atmosphère (21 %), l’assimilation d’azote atmosphérique devenait anecdotique, une carence heureusement atténuée, mais pas compensée, par la décomposition de la matière organique permise, donc, par la nature tendre des feuilles (le recyclage animal compte pour 10 % dans le bilan), ainsi que par le développement des Légumineuses.
Sans doute étions-nous arrivés au taux minimum de CO2 compatible avec le couvert végétal de la planète.
On estime d’ailleurs que la teneur actuelle en CO2 atmosphérique divise par cent le potentiel de croissance des végétaux, mais d’autres causes interviennent également, comme le manque d’azote.
Nous sommes alors au Quaternaire où, justement, le fait de parvenir à une telle limite va déterminer les climats : les glaciations et âges interglaciaires se succèdent à des vitesses incompatibles avec les temps géologiques, mais en harmonie avec l’évolution des forêts, quelques centaines d’années ; toutefois, dans l’hémisphère Nord seulement. Pourquoi ?
Outre diverses autres raisons (en écologie, les causes s’avèrent toujours multiples et intriquées), les végétations (forêts, mais pas seulement) au Nord et au Sud fonctionnent tout à fait différemment. Au Nord, du fait de températures peu élevées, la décomposition lente crée des sols mais y séquestre le carbone, d’où une diminution de l’effet de serre, suffisante pour enclencher une glaciation. Au Sud, du fait des températures élevées, la décomposition est si rapide qu’aucun sol ne se crée. Le carbone n’est pas séquestré, l’effet de serre perdure. On peut ajouter que la plus grande humidité atmosphérique des forêts équatoriales, dites ombrophiles, ou forêts humides, contribue également à l’effet de serre (l’humidité à saturation est due à la densité du couvert végétal qui empêche toute circulation d’air).
Le mécanisme, bien que mal connu dans les détails et insuffisamment documenté dans ses déterminants, est donc le suivant : une fois parvenu à un quasi épuisement du CO2, l’effet de serre disparaît, la température chute, la végétation meurt. L’augmentation de l’albedo qui en résulte (une forêt ou une prairie réflètent moins la lumière solaire qu’un sol nu ou, pire, enneigé) accroît la chute de température. Une glaciation se produit, le CO2, qui n’est plus consommé, mais continue à être restitué à l’atmosphère par divers
mécanismes, décompositions, océans, éruptions volcaniques, accroît peu à peu sa teneur ; l’effet de serre augmente, la température également, l’interglaciaire arrive, devient vite chaud. Une explosion de la vie se produit, principalement chlorophyllienne puisque la biomasse végétale représente 90 % du total ; par suite, le taux de CO2 baisse et enclenche la future glaciation.
Certes, le Quaternaire correspond par ailleurs à un minimum de température sur le plan géologique, minimum mal expliqué mais probablement dû à des causes cosmotelluriques.
C’est justement l’existence d’un tel minimum qui rend critique le niveau de CO2 atteint en grande partie sous l’influence des végétaux. Dans une période géologique chaude, le problème serait minimisé voire masqué. Si une telle période intervient, l’évolution se fera sur des temps géologiques, c’est-à-dire sur des millions et
plutôt des dizaines ou centaines de millions d’années. Ainsi, l’impact géologique (cosmotellurique) peut être supérieur à l’effet végétal ou le déterminer, mais sur des échelles de temps sans aucune commune mesure.
À l’époque actuelle, nous étions toujours bloqués à l’intérieur d’un tel mode oscillatoire, à la fois par la pénurie en CO2 et par celle en azote due à l’excès d’oxygène. On peut dire que les végétaux ont modifié la planète au point d’en parvenir à se limiter eux-mêmes. À conditions géologiques égales, rien n’aurait empêché les cycles glaciaires de s’enchaîner indéfiniment. Mais l’homme a consommé en un siècle une petite part du carbone stocké au carbonifère, rejetant le CO2 et augmentant l’effet de serre. L’augmentation de la teneur en CO2 est très favorable à la vie. L’effet de serre perdurera car les végétaux ne consommeront pas tout, de plus un effet retard existe, du fait que nous étions à une époque interglaciaire avec une couverture végétale importante, du fait également que l’azote manque, et enfin que la teneur en CO2 demeure modeste, mille fois moins qu’à l’origine. Rien ne pouvait arriver de mieux à la vie qu’un relarguage intensif de CO2 dans l’atmosphère…
On peut en conclure que les plantes ont modifié, voire détruit, la planète. On constate le même phénomène avec tous les organismes importants, bactéries, champignons, plancton, qui modifient le milieu à leur avantage, mais au détriment des autres formes de vie, et finalement à leur propre détriment. L’homme ne constitue donc pas une exception, constat qui rend pessimiste quant à sa capacité à se sortir du piège dans lequel il s’est fourré : en toute logique, il ira jusqu’à la destruction totale de ses conditions de vie.
Ajoutons pour noircir le tableau que tout organisme épuise les ressources dont il dispose s’il n’est pas limité par des prédateurs, des parasites ou d’autres causes. De simples bactéries, si elles n’étaient pas dévorées avant, consommeraient en moins de 24 heures l’ensemble du vivant de la planète… Il nous aura fallu deux siècles !
Bien sûr, on peut également voir les choses autrement : les végétaux ont créé tous les milieux de vie qui existent à la surface de la planète et, sans eux, la diversité serait probablement moindre, voire minime. Tout dépend en fait de l’échelle à laquelle on raisonne : à l’échelle de la planète, les végétaux ont épuisé leurs ressources ; à l’échelle d’une forêt, d’une prairie ou d’un sol, ils ont créé et entretiennent un milieu de vie. Qu’on détruise la forêt et le sol s’érode rapidement, l’essentiel de la vie est alors anéantie. Aussi n’y a-t-il pas incompatibilité entre les deux raisonnements, l’un qui voit (à grande échelle) les végétaux comme responsables de cataclysmes planétaires, l’autre (à petite échelle) qui les considère comme la matrice de la vie.
Note : jusque récemment, les causes invoquées des glaciations étaient multiples, mais aucune explication ne satisfaisait personne. Les glaciations apparurent dans des configurations cosmiques et géologiques diverses, qui les éliminent donc en tant que facteurs déterminants. Elles coïncident par contre avec les fluctuations des teneurs atmosphériques en CO2 et en O2. On alors tenté d’expliquer lesdites fluctuations par des causes cosmiques ou géologiques, sans succès. La seule cause majeure des changements des teneurs en CO2 et en O2 est le vivant. Rappelons aux sceptiques que malgré le quasi minimum que représente l’effet de serre actuel, sans lui, la température moyenne du globe, indépendamment de la latitude et de la saison, serait de – 18 °C. Ainsi la photosynthèse, à elle seule, détermine la température moyenne et donc le régime glaciaire ou non. Les phénomènes cosmiques et géologiques accroissent ou
limitent les effets mais ne les déterminent pas. Par contre la géologie, notamment par la position des continents, détermine les climats locaux (local à l’échelle de la planète, donc au sens de continental).
Bien sûr, l’effet de serre nous sera moins favorable, à nous, humains. Espérons toutefois que l’humanité, si elle survit, n’arrêtera pas totalement de dégager du CO2 dans l’atmosphère, au risque de créer une glaciation dans quelques centaines d’années… Ce serait un comble, non ?
L’action de l’homme, elle n’a d’effet que sur lui-même (du moins si on la limite au dégagement de CO2 et qu’on met temporairement de côté la chimie et les destructions), et encore l’effet n’est-il que géopolitique (gérer des déplacements de populations). Mais, si les choses étaient faciles, nous pourrions tous migrer, en quelques générations donc de manière indolore, vers les toundras actuelles : l’exploitation des terres libérées par le dégel du permafrost nous offrira une agriculture prospère et sans nécessité d’intrants pendant au moins mille ans (et plutôt dix mille, même en les surexploitant à outrance).
Malheureusement, la propriété privée et les revendications des états compliqueront les choses, d’autant que l’immense majorité desdites terres se situe en Russie……
Le permafrost (ou pergélisol) résulte de l’accumulation de matière organique peu décomposée à cause du froid qui ralentit l’activité microbienne, puis de sa prise en masse par le gel sur de grandes épaisseurs, jusqu’à 500 mètres. Le méthane, qui résulte de la dégradation anaérobie de la matière organique avant le gel, conditions anaérobies dues à l’accumulation de matière organique, s’organise avec la matière organique sous forme de clathrates, stables. Un tel piégeage de la matière organique existe également dans les fonds marins.
Chaque m³ de clathrates renferme 164 m³ de méthane, gaz à effet de serre 10 à 20 fois plus puissant que le CO², rappelons-le. Si le permafrost fond, il sera rapidement exploitable car le dégagement de méthane créera un emballement de l’effet de serre et une augmentation très rapide de la température, de l’ordre de 5 à 15 °C en moins d’un siècle, augmentation extrêmement favorable à la vie (en moyenne, mais pas partout ni toujours). Ainsi sera le monde si une partie du CO2 séquestré par l’intermédiaire de la photosynthèse retourne à l’atmosphère sous sa forme initiale ou via le méthane.
L’homme n’est pas le seul à disposer du pouvoir de causer la libération des clathrates.
Dans un passé récent, un volcan sous-marin a fondu des clathrates avec à la clé un réchauffement rapide de 5 °C (Maximum thermique du Paléocène tardif il y a 55 milllions d’années). Nous sommes donc assis sur des bombes à retardement que nous laissent les végétaux à force d’avoir dilapidé le CO², désormais stocké un peu partout sous forme de matière organique…

Didier Vereeck, Association Mycologique et botanique de l’Hérault et des Hauts Cantons. Bulletin N° 23. Mai 2018

Les grands changements climatiques vont être dus pour le principal à l’excentricité de l’orbite terrestre : variation de l’axe des pôles par rapport au plan de l’écliptique – le plan sur lequel la terre tourne autour du soleil – . On parle aussi de variations de la circulation des courants océaniques : la convection thermohaline.

Sur le site actuel d’Oklo, proche de Franceville, au Gabon, se mettent en activité en 16 endroits différents des réactions de  fission nucléaire en chaîne auto-entretenue dans une veine d’uranium encadrée de grès et de granits. C’est un phénomène naturel, unique à notre connaissance,  tout à fait identique à ce qui se passe dans nos réacteurs nucléaires, en beaucoup moins puissant, qui sera découvert en 1972, et qui aura cessé quand commencera l’exploitation de l’uranium au XX° siècle.

1.75 milliard              Première fragmentation de la terre émergée, qui donne naissance à deux ensembles continentaux : la Laurasie (aujourd’hui Amérique du Nord, Europe du sud, Asie) et le Gondwana (aujourd’hui Amérique du Sud, Afrique, Inde/Madagascar, Arabie, Australie, Antarctique), qui vont être séparés par un océan, zone de fractures : le Paléo-Téthys. On voit circuler plusieurs noms sur ces premiers âges de fragmentation des terres ; ils correspondent en fait à des périodes différentes, les unités de temps utilisées étant plutrôt de l’ordre du milliard d’années que du siècle : il faut surtout garder à l’esprit que, dès cette première fragmentation, la croute terrestre n’a jamais cessé de se fractionner, tel un puzzle qui se déferait et se refairait indéfiniment ; ainsi, il y aurait eu en premier lieu un continent unique nommé Nuna – ou Hudsonie -, de 1,8 à 1,5 milliard d’années, suivi d’un autre, Rodinia, de 1,5 milliard d’années à 750 m.a., lequel engendrera la Pangée qui engendrera le Proto Laurasie, soit en gros, l’hémisphère nord et le Proto Gondwana, – l’hémisphère sud -, ce dernier devenant le Gondwana vers 510 m.a.qui se fracturera au début du Crétacé, vers 136 m.a.

http://www.syti.net/EvolutionStory.html

1.7 milliard                 Les roches sédimentaires qui se sont déposés à l’emplacement de l’actuel cañon du Colorado se métamorphisent sous l’action de la chaleur du magma et de la pression. Ce sont les schistes et les grès que l’on retrouve aujourd’hui tout au fond du cañon.

Mésoprotérozoïque : 1,6 à 1 milliard d’années.

1.6 milliard               Premières cellules eucaryotes (avec un noyau) : ancêtre commun aux animaux, aux plantes, aux champignons et aux protistes.

1.3 milliard                Des algues productrices de chlorophylle a et de chlorophylle b donnent naissance aux premières algues vertes.

1.2 milliard                Une mer peu profonde occupe l’actuel site du cañon du Colorado, dans le fond de laquelle s’accumulent 4 000 mètres de sédiments et de laves volcaniques.

Néoprotérozoïque 1 à 0,542 milliard d’années

1 milliard                   Les conditions thermodynamiques au niveau de l’interface lithosphère / manteau terrestre qui permettent les phénomènes de subduction, sont en place.

Les roches passent d’une forme à une autre selon un processus continu, ou cycle des roches. En surface, les roches subissent l’érosion ; devenues sédiments, elles sont transportées et cimentées en une roche sédimentaire. Celle-ci peut être transformée par la pression et la chaleur en une roche métamorphique, puis fondue en magma et rejetée enfin à la surface sous forme de lave volcanique. Dès que le magma se solidifie en une roche ignée et que celle-ci est exposée à l’air et à l’érosion, le cycle recommence.

[…] Les roches ignées résultent de la solidification du magma. Expulsé par un volcan, le magma peut prendre plusieurs formes, de l’obsidienne vitreuse à la pierre ponce. Stagnant sous la croûte, il forme un pluton qui refroidit lentement en roche intrusive ou plutonique fortement cristallisée, le plus souvent un granite, composé de quartz, feldspath alcalin et plagioclase [mica].

Nouvel Atlas Universel Reader’s Digest         1998

Avec le basalte, le granite est la roche la plus répandue à la surface du globe : 43 % en basalte, qui tapisse plutôt le fond des océans et 22  % en granite, plutôt sur les continents. Les granites constituent les produits les plus évolués et les plus tardifs de la cristallisation des magmas silicatés. Cette cristallisation peut se former à des températures de l’ordre de 700 °C facilement atteintes dans la croûte, à condition que les teneurs en eau du milieu soient suffisantes. Certains granites apparaissent en milieu de plaque ou en zone de divergence de plaques, c’est-à-dire dans une région non soumise aux effets orogéniques : ils sont anorogéniques. Les autres, majoritaires, s’installent dans les chaînes de montagne au moment de leur formation et sont orogéniques.

Les granites participent à la croissance et au recyclage des océans. A l’échelle du globe, la production de magmas provenant du manteau est estimée à 30 km3 par an en moyenne.

Aujourd’hui, on établit trois grandes catégories de roches :

  • Les roches magmatiques ou ignées ; venues d’un magma en profondeur, ce sont des roches plutoniques : granite, diorite, andésite ; venues d’une zone plus proche de la surface, ce sont des roches volcaniques : basaltes, laves.
  • Les roches sédimentaire, formées sur le fond des océans par décomposition des coquillages : grès, calcaires, argiles, marnes.
  • Les roches métamorphiques : préexistantes à grande profondeur et cuites à haute température : schistes, houille, serpentine.

800 m.a.                     La température des océans est d’environ 20°.

750-700 m.a.             Glaciation dite de Ghaub [ou Varanger…selon le pays d’où l’on en parle] : on en trouve des traces en Namibie, alors dans l’hémisphère sud à des latitudes tropicales : les variations climatiques tenaient  déjà dans ces temps lointains essentiellement aux variations de l’intensité de l’effet de serre. Les algues partent à la conquête des océans.

725 m.a.                      Une chaîne de montagnes se forme à l’emplacement de l’actuel cañon du Colorado, suivie de phases d’érosion puis de submersions marines de 550 à 250 m.a.

600 m.a                       Premiers métazoaires, dont les fossiles seront découverts à Ediacara, en Australie : des disques dont les plus grands atteignent un mètre de diamètre, contre seulement 6 mm d’épaisseur : ainsi l’absorption de la lumière était maximale pour assurer la photosynthèse des algues qui leur étaient liées. D’autres pluricellulaires apparaissent : vers, coraux, éponges, méduses etc…

La terre connaît un épisode glaciaire global : on en retrouve des témoignages jusqu’en Afrique intertropicale.

580 m.a                      Les conditions de l’explosion précambrienne se mettent en place, mais encore aujourd’hui, plusieurs hypothèses sont émises :

  • Un réchauffement important de l’atmosphère terrestre due à l’augmentation de teneur en dioxyde de carbone, CO² et donc de l’effet de serre, et ceci en une centaine d’années, faisant fondre une grande partie de la glace et libérant ainsi des formes de vie jusqu’alors emprisonnées. La prolifération des plantes aurait alors entraîné une augmentation de la teneur en oxygène, et donc du développement du vivant.

  • La chute d’un astéroïde, Acraman en Australie, par 32°1’ S et 135°27’E, qui se serait écrasé à une vitesse de 90 000 km/h (25 km /sec), creusant un cratère de 4 000 m de profondeur, engendrant tremblements de terre et tsunamis de plus de 100 m de haut. On a retrouvé des éjecta, grains de quartz choqués à plus de 450 km du lac salé d’Acraman, de 20 km de diamètre. Les débris arrivant à la suite auraient mis le  feu au méthane des marais, provoquant des incendies dont les fumées obscurcirent le ciel pour des années, faisant chuter la température et disparaître la plupart des organismes. Seuls les survivants les plus résistants, purent recoloniser la terre, une fois revenu le retour à la normale, sans concurrence aucune de qui que ce soit.

558 m.a.                Le Dickinsonia vit au fond des océans : il est plat, ovale, et n’a aucun des organes des animaux évolués mais on le dit tout de même animal, principalement parce qu’on lui aurait trouvé du choléstérol ! [si ! si ! et on ne rit pas ! ]. Mais depuis, il prend sa dose de statines tous les jours, et ça va nettement mieux !

Description de cette image, également commentée ci-après

PHANÉROZOIQUE. De 540 m.a. à aujourd’hui.

Le Phanérozoïque couvre la période où sont apparues des organismes pluricellulaires (métazoaires) diversifiés, pouvant atteindre de grandes tailles.

ERE PRIMAIRE, de 542 à 251 m.a. (millions d’années) Paléozoïque

540 m.a.                     Les mers sont peu profondes et l’activité volcanique est intense. Les algues vertes, sans racines, ni tiges, ni feuilles, quittent l’océan pour tenter – et réussir – la conquête des continents jusque là dénués de vie -. Ces organismes vont alors développer des racines et des tissus conducteurs de sève pour irriguer les parties aériennes. Occuper la terre ferme comportait plusieurs avantages, par exemple la possibilité de se disséminer plus facilement, puisqu’il n’existait aucune forme de concurrence. En dépit du danger de dessèchement, l’émersion permettait d’absorber plus facilement le gaz carbonique et de jouir d’un meilleur éclairage, car ces organismes avaient à leur disposition une lumière directe et non plus filtrée par l’eau. C’est ainsi que sont apparues les Bryophytes, c’est-à-dire les Mousses et les Hépatiques, toutes petites plantes primitives, encore liées au milieu aquatique, qui ne vivent actuellement que dans des milieux particulièrement humides. Des organes et des tissus se spécialisent. Les hépatiques tapissent le substrat humide pour maximiser l’absorption. Pour réduire les pertes d’eau, les épidermes sont recouverts de cutine. Les stomates – des petits trous –  apparaissent pour régulariser le passage des molécules gazeuses à travers l’épiderme que la cutine a rendu étanche. La pollinisation et fécondation se fait par le vent et plus tard pas les insectes.

Apparition d’animaux complexes, à coquille rigide. On estime le nombre d’espèces animales à 160 000. Auparavant, de 3,5 milliards à 540 m.a, elles n’étaient que quelques centaines.

Le mot vie tient plus du besoin de classification de l’esprit humain qu’à une réalité physique précise : en fait, il tient à notre faculté de compréhension de la complexité des choses : tant que tout cela est à peu près compréhensible par un cerveau doté d’un QI moyen, on le nomme par le nom des principaux composants : bactéries etc… et dès que la complexification d’un organisme passe le seuil de compréhension rapide, on parle de vie.

Ce qui caractérise le vivant, c’est peut-être la faculté de transmettre de l’information contenue dans l’ADN et colportée par l’ARN messager.

Didier Raoult, biologiste à Marseille.

On se retrouve donc aujourd’hui avec plusieurs scénarios, qui ne sont pas forcément incompatibles, concernant l’apparition de la vie : celui de la soupe primitive dans les océans ; celui des météorites ensemençant la Terre ; celui des sources hydrothermales dans les abysses où la pyrite de fer permet l’assemblage de molécules organiques complexes ; celui de mares de boues où l’argile, organisée en minces feuillets, facilite la production d’ARN et de petits peptides à l’abri de l’eau. Et donc celui des hydrogels d’argile, qui auraient rempli, dans les océans, cette même fonction.

Hervé Morin Le Monde 12 novembre 2013

Et où se trouvent les frontières de la vie ? Quand on constate que des arbres sont à même de se transmettre des informations sur les prédateurs qui se nourrissent  trop copieusement de leurs feuilles, ce qui leur permet d’émettre des toxines à même de détourner ces prédateurs, quand on voit la beauté ou la laideur des cristaux de glace selon l’ environnement musical dans lequel ils se trouvent – voir les nombreux sites sur les expériences du Japonais Masaru Emoto -, etc… on se dit que les paramètres qui déterminent avec précision le contour du domaine de la vie demandent à être revus…

Explosion cambrienne : tous les grands embranchements animaux connus aujourd’hui sont apparus à cette occasion, apparemment sans ascendants. Les arthropodes (êtres articulés) se sont mis à proliférer : ancêtres des crustacés actuels, des araignées et des scorpions. Et aussi nombres de vers et mollusques. Tous ces animaux avaient besoin d’un taux d’oxygène plus important que les premières bactéries, car passant par l’intermédiaire de branchies ou de poumons.

A l’échelle géologique, cette explosion semble s’être déroulée en très peu de temps : tout au plus 40 m.a.

Il a fallu un coup de chance extraordinaire pour trouver les fossiles de cette époque – dans les monts Ediacara, en Australie et dans les schistes de Burgess, au Canada – : chance extraordinaire, car la plupart des fossiles sont généralement, pour les périodes les plus lointaines, des mollusques dotés d’une carapace ; or, au début du cambrien, les carapaces n’existaient pas encore. Cette faune du Burgess représente quelque chose de très spécifique dans le monde de la recherche, car elle fut décrite au début du XX° siècle comme étant bien celle de son époque et il fallut attendre les années 1970 pour réaliser qu’elle avait des caractères très novateurs par rapport aux autres faunes contemporaines. Ainsi, pour le Précambrien où la vie se limite aux bactéries, il y a 2 exceptions :

  • La faune d’Ediacara constituée de métazoaires à corps mou, datée autour de 600 m.a. En 2013, des chercheurs ont trouvé dans ces schistes Spartobranchus tenuis, un ver à gland, connu sous le nom scientifique d’entéropneuste, une espèce qui prospère aujourd’hui dans le sable fin et la boue des eaux profondes et peu profondes. Selon Christofer Cameron, de l’Université de Montréal,  sa description ajoute 200 millions d’années aux registres fossiles des entéropneustes, les faisant remonter jusqu’à la période cambrienne. Cela change notre compréhension de la biodiversité de cette période. Ces vers ont un corps mou, et il est extrêmement rare d’en trouver des fossiles. Les vers à gland font partie des hémichordés, avec les ptérobranches. Les Spartobranchus tenuis fossilisés sont similaires aux vers à gland d’aujourd’hui, à l’exception du fait qu’ils formaient aussi des tubes fibreux. Ils passaient ainsi au moins une partie de leur vie dans ces tubes, une habitude qui a disparu chez les vers à gland actuels, mais qui persiste chez leurs cousins les ptérobranches. Ces tubes constituent, selon les chercheurs, le chaînon manquant qui relie les deux principales familles d’hémichordés.

et, peut-être

  • La faune découverte par des géologues français [ci-dessus, à 2.1 milliard] dans le Francevillien (2 000 m.a.) du Gabon s’il est confirmé qu’il s’agit bien d’organismes pluricellulaires.

Cambrien 542 à 488 m.a.

505 m.a.                     Premiers poissons et proto-amphibiens.

En 2014, on pêchera dans les schistes de Burgess, les fossiles d’un banc de  poissons Metaspriggina jusqu’alors seulement connu grâce à deux fossiles dégradés, quand c’est une centaine de spécimens qui ont été identifiés dans les rocheuses canadiennes. Cet ancêtre putatif des vertébrés actuels est long de six centimètres, doté de branchies et d’yeux-caméras ;  il devait filtrer sa nourriture sur le fond et utiliser ses muscles striés pour fuir les ancêtres des insectes et des crustacés.

500 m.a.                   Les poissons, puis les amphibiens et les reptiles se dotent d’un cerveau que l’on dira archaïque qui comprend le tronc cérébral et le cervelet. Il gère les fonctions primaires liées à la physiologie de base – respiration, rythme cardiaque, pression artérielle, sommeil, équilibre et les autres fonctions physiologiques essentielles -. Seconde fonction : déclencher, face au danger, des comportements instinctifs liées à la survie, des réflexes d’attaque ou de fuite.

Ordovicien 488 à 443 m.a.

480 m.a.                      Sous-ensembles de la Laurasie (aujourd’hui Amérique du Nord, Europe du sud, Asie) l’Avalonia s’avance en subduction sous l’Armorica vers le sud en direction du Gondwana (aujourd’hui Amérique du Sud, Afrique, Inde/Madagascar, Arabie, Australie, Antarctique), et ce dernier s’avance au contraire vers le nord ; ils sont séparés par un océan, zone de fractures : le Paléo-Téthys. Entre la couche Avalonia s’enfonçant sous Armorica et ce dernier, une zone de fusion partielle du manteau qui va créer des volcans explosifs.

472 m.a.                     Apparition des plantes terrestres : les premières spores fossiles sont retrouvées, en 2010,  dans le nord-est de l’Argentine, alors côte nord-est du Gondwana : ces hépatiques sont de petits végétaux sans feuilles, ni tiges, ni racines, mais équipées, à l’instar des algues, d’un appareil végétatif sans cellules différenciées, ou thalle, plaqué sur le sol : c’est le premier organe de la photosynthèse. Leur ADN les relie à des petites algues d’eau douce que l’on rencontre aujourd’hui encore dans les mares temporaires, les charophytes. Des algues se seraient adaptées à l’assèchement des mares et auraient progressivement appris à vivre hors de l’eau. L’époque où elles apparaissent, l’ordovicien, coïncide avec le moment où l’oxygène s’est accumulé dans l’atmosphère pour former la couche d’ozone de haute altitude, écran indispensable à l’émergence de la vie terrestre. D’autres avaient déjà été trouvés, un peu plus jeunes, en Arabie Saoudite – 461 m.a. – et en République Tchèque – 463 m.a. – . Cinq variétés sont recensées. Il a fallu tout ce temps pour que l’évolution permette aux végétaux d’atteindre le niveau de complexité nécessaire à la colonisation des terres émergées. Ensuite, pendant à peu près 40 m.a., les plantes vont prendre de la hauteur, avec l’apparition du sporange, l’organe reproducteur de spores ; ainsi, spores et oosphères n’ont plus besoin d’eau pour se disperser : le vent peut y pouvoir ; la conquêtes des zones sèches peut commencer.

470 m.a.             Un fragment de météorite de 8 cm de long, baptisé Osterplana 65 et découvert en 2016 par Birger Schmitz, de l’université de Lund, vient s’incruster dans du calcaire dans ce qui est aujourd’hui la Suède à Thorsberg. Il aurait voyagé pendant un million d’années et sa datation correspondrait avec les chondrites L supposées appartenir à un astéroïde qui aurait explosé après avoir été percuté par un autre corps inconnu. Le bombardement de météorites déclenché par cette collision pourrait être responsable de l’explosion de la vie marine qui a marqué l’ordovicien.

450 m.a.                     Premières plantes terrestres vasculaires, thalloïdes pour les plus simples, les autres, plus élaborées, de type Cooksonia.

Silurien 443 à 416 m.a.

445 m.a.                      Des tout premiers animaux marins, combien sont parvenus jusqu’à nous, en évoluant certes, mais traversant bravement les ans par millions. Ils ne sont pas des milliers d’espèces, mais quelques unes tout de même, pour lesquelles les scientifiques ont préféré abandonner le terme fossile pour adopter celui de reliques.   La plus illustre probablement : la limule.

Je pense que cela a commencé avec une pierre que j’ai trouvée dans ma maison en Pologne, où j’ai grandi. Un jour, alors que je traversais la rue en revenant de l’école, j’ai remarqué un beau coquillage parfaitement conservé, évoquant une coquille Saint Jacques, incrustée dans une grande pierre à demi-enterrée. Je n’avais qu’à la prendre et une nuit, je l’ai enterrée discrètement, une pierre énorme que je pouvais à peine soulever, et je l’ai trainée jusque chez moi. La première à remarquer ma nouvelle acquisition a été ma grand-mère. Quand je lui ai demandé ce qu’elle pensait du mystérieux coquillage, elle n’a hésité qu’une seconde avant de me répondre que c’était un vestige du Déluge, quand les animaux qui n’ont pas pu rejoindre l’arche de Noé sont morts noyés. En bon petit catholique, j’ai accepté son explication, mais en même temps, cela m’a paru paradoxal qu’un mollusque aquatique se noie dans une inondation. Je suis allé voir mon père pour clarifier la chose. En homme de science, il a sorti un livre et nous avons déterminé ensemble que la coquille appartenait vraisemblablement à un brachiopode éteint, un animal marin superficiellement semblable à un mollusque, et qu’elle devait être vieille de centaines de millions d’années. Un dessin d’une coquille remarquablement semblable à la mienne était décrite comme venant d’une période appelée Crétacé. Il y avait d’autres dessins, des libellules géantes apparemment grandes comme des oiseaux, une sorte d’immense salamandre avec la tête large et plate et des pattes courtes et trapues. J’ai trouvé cela fascinant, mais je n’arrivais pas à admettre que ces créatures merveilleuses avaient disparu et qu’on ne les reverrait jamais vivantes.

Peu après, j’ai commencé à lire des livres sur la paléontologie. La plupart étaient pleins d’informations qui passaient loin au-dessus de ma tête de huit ou neuf ans, mais les descriptions et les images de trilobites, d’ammonites, sans parler des dinosaures et des surréelles forêts de calamités, me gonflaient du désir irréalisable de remonter le temps. Puis je suis tombé sur une chose très intrigante. C’était la description d’un cœlacanthe vivant capturé au large de l’Afrique du sud – un fossile –vivant. Si ce contemporain des dinosaures avait survécu, peut-être n’était-il pas le seul. Peut-être existait-il d’autres lieux reculés – des poches de ce monde ancien – habités par des plantes et des animaux hâtivement déclarés éteints, mais toujours parmi nous.

Depuis, je suis fasciné par l’idée que certains organismes aient pu survivre plus longtemps que d’autres, et que leur apparence, et peut-être leur comportement – préserve des bribes anciennes de ce récit long et tortueux qu’est la vie sur Terre. Leur existence peut nous donner une idée des écosystèmes du passé et des interactions entre leurs habitants. Faute de machine à remonter le temps, ils sont peut-être notre meilleure chance d’appréhender les mondes fossiles disparus depuis longtemps. Beaucoup d’organismes ont reçu l’appellation excitante de fossiles vivants. Charles Darwin lui-même a été le premier à soutenir l’existence d’animaux et de plantes qui seraient restées pendant de longues périodes géologiques, conservant leur corps et faisant office d’archives du passé de la Terre.

Le concept de fossile vivant a séduit plus d’un scientifique et a nourri de nombreuses controverses dans lesquelles il est brandi comme preuve pour ou contre l’évolution de la vie.

Jeune étudiant en biologie, j’ai embrassé avec enthousiasme l’idée séduisante de créatures vivantes qui auraient résisté à la pression du changement provenant de leur environnement en perpétuelle transformation. C’étaient eux ma machine à remonter le temps, ces vestiges fossilisés rendus à la vie.

Mais en dépit de sa simplicité apparente et d’une longue liste d’animaux et de plantes qui semblent correspondre à cette définition, la validité du concept de fossile vivant n’a cessé de s’éroder et il a fini par tomber en disgrâce. D’une part, les biologistes ne s’entendent pas sur ce qu’est réellement un fossile vivant. Est-ce une même espèce qui n’a pas changé depuis sa première apparition dans les archives fossiles, ou est-ce le survivant d’une lignée autrefois florissante mais presque entièrement disparue depuis ? Un tel organisme doit-il être rare et peu répandu, ou peut-il être commun du moment que nous savons qu’il est issu d’une lignée ancienne ? Doit-il exister des vestiges fossiles ou suffit-il que son origine ancienne soit attestée par ses relations avec d’autres organismes ? Ou le fait de posséder des caractères primitifs (plésiomorphes) suffit-il à définir un fossile vivant ? Les séquences ADN présentes dans mes cellules, qui remontent au premier protiste unicellulaire respirant de l’oxygène, font-elles de moi un fossile vivant ?

Finalement, le concept s’est tellement dilué et a si souvent été appliqué de manière erronée qu’il a pratiquement perdu toute signification, tandis que les créationnistes, dans une manifestation typique de littéralisme infantile, se servent du terme comme preuve de l’absence d’évolution. La confusion est exacerbée par l’idée fausse que les organismes actuels ressemblant à des espèces éteintes sont les ancêtres encore vivants d’espèces modernes, ce qui n’est pas le cas. (Il existe bien des espèces résultant d’une hybridation et dont les deux espèces parentes vivent toujours amis c’est une autre histoire qui n’a rien à voir avec les fossiles vivants). On s’est également aperçu que certains fossiles vivants classiques (le tuatara de Nouvelle Zélande par exemple) évoluent au niveau moléculaire beaucoup plus vite que beaucoup d’organismes jeunes. Surtout, nous savons que tous les animaux et plantes considérées comme fossiles vivants sont des espèces modernes, récemment apparues en adaptation à l’environnement actuel, et non des survivants miraculeux génétiquement identiques aux vestiges pétrifiés, en dépit de ressemblances superficielles. Pour ces raisons, beaucoup de biologistes considèrent maintenant le terme de fossile vivant comme éteint.

Et pourtant, nous ne pouvons échapper au fait que certaines espèces actuelles ont une ascendance très ancienne, beaucoup plus vieille que les organismes modernes. Certaines sont les uniques survivants de lignées qui ont autrefois dominé les anciens écosystèmes, avant que ce fleuve d’espèces se réduise à un filet d’eau. Le cœlacanthe, représentant d’un groupe de poissons autrefois florissant, en est un. D’autres, comme les artémies, sont communs et appartiennent à des groupes encore riches d’espèces, – ici les crustacés – mais il en existe aussi des fossiles vieux d’un demi-milliard d’années. D’autres encore, comme les requins, au squelette cartilagineux, sont des organismes actuels présentant des caractères à la fois primitifs et modernes. Clairement, ces organismes doivent pouvoir nous apprendre des choses sur les mondes anciens.

Pour éviter l’ambigüité du terme fossile vivant, les biologistes préfèrent appeler ces organismes reliques. Dès 1944, le paléontologue américain George G. Simpson a proposé un système de classification des espèces reliques reposant sur les circonstances ayant conduit à leur statut actuel. Certaines espèces sont devenues reliques à cause de la disparition de leur habitat, les confinant à de rares refuges écologiques, minuscules vestiges d’écosystèmes autrefois vastes (reliques écologiques). Mais la plupart des reliques sont issues de processus évolutifs, par exemple la concurrence d’une lignée apparentée plus efficace (reliques phylogénétiques), ou la fragmentation progressive et l’extinction subséquente à l’intérieur d’une grande partie de leur ancienne aire de distribution (reliques biogéographiques). Près de soixante-dix ans après son introduction, le système de Simpson n’a été que marginalement amélioré par les biologistes, preuve de sa validité.

Si les espèces reliques ne peuvent plus être considérées comme les répliques d’organismes vivant à des époques géologiques antérieures – ce sont en fait des organismes parfaitement adaptés aux conditions modernes – leurs morphologies et leurs comportements peuvent nous donner une idée de la vie au temps de leur gloire passée. Le comportement de ponte des limules en dit long sur les dangers de l’ère Mésozoïque qui les ont poussé à quitter l’eau pour la terre ferme, hostile, mais néanmoins préférable. La morphologie des ailes des Prophalangopsidés, parents de certains des premiers insectes chanteurs, nous donne un aperçu de l’origine de la production de sons chez ces animaux. La toxicité des cycas indique une pression adaptive forte de la part d’anciens herbivores, tandis que leur mode de pollinisation élucide les premiers chapitres de la longue relation entre les plantes et les insectes. L’aspect d’une touffe de prêles nous donne une idée des forêts du Crétacé, tandis que le dévouement maternel des blattes nous aide à comprendre l’évolution des sociétés complexes chez les insectes. Chacun de ces organismes reliques jette un modeste rayon de lumière sur un fragment de l’histoire de la vie et nous aide à mieux comprendre l’origine de la merveilleuse diversité des formes de vie, notre espèce comprise.

Les reliques peuvent aussi nous aider à comprendre pourquoi une espèce réussit mieux que les autres dans la quête sans fin pour transmette ses gênes. Il n’existe pas de caractère commun à tous les organismes reliques, mais des lignes directrices apparaissent. Certaines lignées ont survécu en s’adaptant aux conditions rudes de la haute montagne qui ont éliminé la plupart de leurs concurrents. D’autres doivent probablement leur longévité à des mécanismes de défense ingénieux et efficaces, tels que toxines puissantes ou substances chimiques indigestes. Certains groupes reliques ont su tirer parti d’autres organismes pour vivre. Parfois en les incorporant dans leurs propres tissus (les cycas et leurs symbiontes cyanobactériens en sont un bon exemple), parfois en profitant de nouvelles niches écologiques créées par des organismes plus récents et plus évolués comme les fougères qui ont occupé les nouveaux habitats créés par les plantes à fleur).Mais la stratégie la plus courante des reliques est simplement d’être des généralistes écologiques – le moyen le plus rapide de disparaître est d’être trop spécialisé. La constante des écosystèmes terrestres est d’évoluer en permanence ; si vous êtes trop dépendant d’un système précis de conditions, vous ^tes en danger dès que l’inévitable changement survient.

[…] J’étais arrivé dans mon lieu de recueillement préféré, où s’ancre ma foi dans les forces physiques, indéniables et prouvées, qui ont donné naissance à notre univers. J’étais venu voir un spectacle, peut-être l’un des plus vieux de la planète, qui en est déjà à plus de cent millions de représentations.

Chaque année en mai et juin, pendant les quelques nuits qui coïncident avec la pleine et la nouvelle lune, les limules quittent les bancs de sable de l’océan Atlantique, et font irruption dans notre monde, sec et aussi étrange pour elles que leur domaine humide et sombre l’est pour nous. Luttant contre la traction des vagues refluantes, ces animaux extraordinaires marchaient lentement vers la plage. Les vagues s’écrasaient sur elles, les retournaient sur le dos et les ramenaient dans les eaux plus profondes, comme si l’océan ne voulait pas relâcher sa prise sur ses sujets. Et pourtant, elles persistaient. Lentement, mais sûrement, elles commençaient à émerger. Risquant leurs vies, elles abordaient un terrain étrange et inconnu où l’absence d’eau semblait démultiplier la force de la gravité. Dans l’eau, les limules sont étonnamment gracieuses, capables de courir sur le fond sableux et parfois même de nager maladroitement sur le dos. Mais ici, sur les plages de la baie du Delaware, elles se traînaient lentement. Les femelles étaient particulièrement désavantagées. Non seulement elles sont plus grandes et plus lourdes que les mâles, mais quand elles émergent sur le rivage, chacune a au moins un prétendant accroché à son dos. Parfois, elles traînent jusqu’à deux ou trois mâles soucieux de fertiliser les œufs qu’elles s’apprêtent à pondre.

Pendant que des centaines de mouches piqueuses faisaient tout leur possible pour nous vider de notre sang, mon ami et collègue Joe Warfel se tenait avec moi sur la plage en attendant que le spectacle commence. Le soleil s’obscurcissait et la marée haute d’approchait de son étale. Il y avait peu de gens sur la plage à notre arrivée, mais maintenant nous étions les seuls témoins de ce qui allait se passer.[…]

D’abord sont arrivées les grandes femelles. Presque toutes remorquaient des mâles. Dans la lumière déclinante, nous apercevions les queues épineuses de centaines de limules trébuchant dans les vagues pour gagner la terre ferme. Quand le soleil fut couché, la plage était recouverte de centaines d’énormes animaux luisants. Les femelles ont creusé le sable pour y déposer leurs œufs près de 4 000 par nid, tandis que les mâles se disputaient le privilège de les féconder. La fécondation étant externe, il arrive souvent que plusieurs mâles se partagent la paternité d’une même ponte. Dotés d’une paire de gros yeux composés (et huit autres plus petits) capables de voir la lumière ultraviolette, les mâles repèrent très bien les femelles dans le tourbillon des vagues de sable et de centaines d’autres mâles. Les scientifiques qui les étudient pensaient d’abord que les mâles étaient attirés par des phéromones femelles, mais il s’est avéré qu’ils se fient uniquement à leur excellente vue. Cela dit, ils font parfois des erreurs et il n’est pas rare de voir des chaînes de mâles qui se défont dès que les vraies femelles se montrent.

Assister au spectacle du frai massif des limules est pour moi ce qui se rapproche le plus d’une expérience religieuse. Mon cœur semble ralentir et un calme naturel m’aide momentanément à oublier les maux de ce monde. Aussi étranges et différentes de nous que les limules puissent paraître, ces créatures majestueuses me rappellent que nous partageons tous le même héritage évolutif. Bien que nos chemins aient divergé très tôt, les humains et les limules ont eu à un moment donné un ancêtre commun. C’était il y a très, très longtemps. Les limules sont sur Terre depuis plus longtemps que la plupart des lignées animales actuelles. Dans le dépôt fossile du Manitoba, Canada, la découverte récente d’un petit animal nommé Lunataspis aurora prouve que des limules très semblables aux espèces modernes vivaient déjà à l’Ordovicien, il y a 445 millions d’années. Quand les dinosaures ont commencé à terroriser la terre au Trias, il y a 245 millions d’années, les limules étaient déjà des reliques d’ères géologiques passées. Et pourtant, elles ont survécu. Les dinosaures ont tiré leur révérence, la polarité et le climat de la Terre ont changé plusieurs fois, mais les limules ont poursuivi leur lent cheminement. Les espèces du Jurassique étaient si semblables aux actuelles que je doute que je remarquerais quoi que ce soit d’insolite si l’une d’elle rampait devant moi sur la plage du Delaware. Les limules paraissent avoir trouvé une morphologie et un mode de vie si réussis qu’elles ont survécu aux changements qui ont balayé des milliers de lignées en apparence plus imposantes (on pense aux dinosaures et aux trilobites). Contrairement à ce qu’affirment les créationnistes et autres lunatiques, elles ont continué d’évoluer. Les limules actuelles, qui se limitent à trois espèces en Asie du Sud-Est et une dans l’est de l’Amérique du Nord, diffèrent par bien des détails de leurs parents fossiles. Par exemple, nous savons que beaucoup et peut-être la plupart des limules fossiles vivaient en eau douce, souvent dans des marécages peu profonds surplombés par une végétation dense et certaines pourraient avoir été entièrement terrestres. Actuellement, seule la limule des mangroves (Carcinoscorpius rotundicauda) dans la péninsule malaise, fréquente régulièrement les rivières et pond en eau douce ou saumâtre.

Mais la morphologie des limules a changé très lentement. Une telle évolution morphologique très lente, appelée bradytélie, caractérise les organismes polyvalents. Être très spécialisé, par exemple se nourrir seulement d’herbes quand l’herbe est abondante, vous donne un grand avantage sur les organismes qui ne raffolent pas d’herbe. Mais que le climat change, remplaçant l’herbe par les cactus, et tous les herbivores exclusifs disparaissent alors que les généralistes s’en sortent. Les limules sont très tolérantes aux variations de l’environnement. L’espèce atlantique, Limulus Polyphemus, est présente dans les eaux glacées de la Nouvelle Ecosse, Canada, jusqu’aux littoraux tropicaux du Golfe du Mexique. Elle tolère de fortes variations de salinité, mange à peu près tout ce qui est organique (avec une préférence pour les moules et les coques)et peut survivre plusieurs jours hors de l’eau. C’est la signature d’un champion de la survie. La solide cuirasse des limules les met à l’abri de presque tout ennemi naturel (seuls les requins et les grandes tortues marines attaquent parfois les limules adultes). Mais la limule est une amoureuse, pas une guerrière. La longue pointe effrayante qui prolonge son corps n’est rien d’autre qu’un levier qui lui permet de se redresser lorsqu’une vague la retourne. Curieusement, cette queue appelée telson porte une rangée de cellules photosensibles, sortes d’yeux rudimentaires. Leur fonction probable est de las aider à s’orienter vers la plage au moment du frai.

Outre leur épais exosquelette, les limules asiatiques se défendent pendant la saison de reproduction à l’aide de toxines puissantes présentes dans les œufs et dans les parties molles du corps. La saxitoxine qu’elles contiennent est l’un des poisons organiques les plus puissants que l’on connaissance. Les premiers symptômes de défaillance musculaire apparaissent quelques minutes après l’injection. La mort par paralysie des muscles respiratoires intervient dans les 16 heures. Il n’existe pas d’antidote, seulement un traitement symptomatique qui peut laisser la victime avec des lésions cérébrales. Il est donc étrange de constater que ces limules figurent toujours au menu en Thaïlande et dans d’autres pays d’Asie. Il est connu qu’il ne faut pas manger ces animaux pendant la saison de reproduction, quand ils contiennent la toxine, mais une série de 280 empoisonnements par les limules dans un seul hôpital thaïlandais montre que le message n’est pas parvenu aux habitants de la ville de Chon Buri.

L’espèce américaine n’est pas toxique, amis les habitants doivent avoir un plais plus raffiné (ou moins ?) que les gourmets asiatiques, car manger les limules n’a jamais pris en Amérique du Nord. En 1588, un rapport de la première expédition en Virginie informait les Européens de l’existence de ces animaux et précisait que les indigènes en mangeaient, mais semble-t-il uniquement quand ils ne trouvaient rien de mieux En Chine, la première mention écrite des limules date de 250 ap. J.C. Mais les auteurs ont dû seulement entendre parler du poisson hou et non le voir, car il était décrit comme une carpe à six pattes avec une grande nageoire dorsale. Il a fallu près de 1 400 ans pour avoir une description exacte. En 1666, l’auteur japonais Tekisai Nakamura a publié un dessin remarquablement précis de limule, le baptisant kabutogani (crabe cuirassé) – pas tout à fait au juste, mais pas loin.

De son côté, le nom anglais de crabe fer-à-cheval jette la même confusion. Classés dans un groupe à part, les Xiphosures, les limules sont en effet plus proches des arachnides que des crabes et autres crustacés. Contrairement aux crabes, leur exosquelette ne contient pas beaucoup de calcium, et il est essentiellement fait de chitine, un polysaccharide. Solide, souple, biodégradable et non allergénique, la chitine de ces animaux est un matériau idéal pour les sutures chirurgicales, les implants et les lentilles de contact. Qui sait si vous ne regardez pas le mode à travers un morceau de limule ?

Le lendemain matin, Joe et moi avons trouvé la plage couverte d’œufs. Bien reposées et prêtes à commencer une nouvelle journée de festin, les mouches piqueuses nous ont attaqués avec un enthousiasme renouvelé. Tout en les écrasant par dizaines d’un coup, nous retournions les limules immobilisées sur le dos en recherchant des pontes particulièrement grosses. Bien que les femelles enfouissent leurs œufs dans le sable, la marée en découvre beaucoup. Les œufs tout juste pondus ne sont pas plus gros qu’un grain de riz. Étonnamment, ils sont deux fois plus gros à la fin de leur développement. Ce qui est bien sûr impossible. Leur croissance est une illusion qui résulte de la production d’une mince membrane externe par l’embryon. Un œuf pleinement développé, après deux semaines dans le sable, ressemble à un petit bocal renfermant une petite limule, impatiente de briser les murs de sa prison. Une fois libres, les larves (du moins les chanceuses) profitent d’une vague pour retourner à l’océan, où elles flotteront librement pendant une semaine avant de rejoindre le fond dans les eaux littorales peu profondes, pour commencer une vie identique à celle de leurs parents.

Mais une question demeure : pourquoi des animaux aquatiques quittent-ils leur milieu naturel pour exposer leurs petits aux dangers de la terre ferme, quand leur développement nécessite de l’eau ? Il serait tentant de comparer ce comportement à celui des tortues marines, qui passent aussi leur vie dans l’océan et ne le quittent que pour pondre dans le sable. Mais les raisons de ces comportements similaires ne pourraient pas être plus différentes. Descendant de reptiles terrestres, les tortues marines sont des nouvelles venues dans l’océan et doivent respirer à la surface. Elles ne peuvent pas rester sous l’eau plus de deux heures (au repos, moins si elles sont actives), et leurs œufs doivent être exposés à l’oxygène atmosphérique pour éviter l’asphyxie des embryons. Inversement, les limules respirent sous l’eau et leurs œufs doivent être submergés ou au moins fréquemment recouverts par les vagues pour se développer. La force qui les a poussées à une mesure aussi désespérée, ce sont les millions d’estomacs affamés qui attendaient dans l’océan la provende des œufs de limules. Lorsque les limules sont apparues sous leur forme actuelle, il y a 445 millions d’années, presque toute la vie animale – et quasiment tous les prédateurs – vivaient dans les mers et les lacs du globe. En osant sortir de leur domaine aquatique, les limules ont donné à leur progéniture un avantage considérable sur les autres organismes marins. Elles ont été parmi les premiers animaux, sinon les tout premiers, à adopter une stratégie d’exportation pour leur reproduction. Aucun animal terrestre actuel ne descend des limules, mais il est vraisemblable que certains des premiers invertébrés terrestres aient suivi une voie similaire, poussés par la pression sélective des prédateurs d’œufs.

Mais il y a une chose que les limules ne pouvaient pas prévoir. Les dinosaures, ces tétrapodes gigantesques qui ont foulé la terre pendant presque 170 millions d’années avant de sembler s’éteindre à la fin du Crétacé, n’ont pas complètement disparu. Certains ont évolué pour donner une des lignées les plus prospères du règne animal. – les oiseaux. Les oiseaux sont malins et ont une excellente vision. Ils ont aussi un métabolisme intense qui leur permet de maintenir une température corporelle constante, mais qui nécessite un apport continu d’aliments énergétiques. Les œufs de limule sont exactement ce qu’il leur faut.

Bourrés de lipides et de protéines, les œufs de limules atlantiques sont un carburant idéal pour de nombreux oiseaux du littoral. Avec la régularité d’un coucou suisse, les limules répandent un déjeuner d’œufs frais sur les rivages de la baie du Delaware aux pleines et nouvelles lunes de la fin du printemps. Un oiseau, le terne bécasseau maubèche (Calidris canutus rufa) doit même sa survie aux limules. Sa migration inclut un arrêt dans la baie du Delaware répit indispensable après un voyage non-stop depuis l’Amérique du Sud. Les nuages de bécasseau s’abattant sur les plages de la baie au printemps ont toujours stupéfié les hommes. Mais, il y a quelques années, quand la population de limules a chuté à une fraction de sa splendeur passée, le bécasseau s’est mis à disparaître à son tour.

Les ornithologues américains se sont émus. Des pétitions ont circulé, des études ont été réalisées et des lois protégeant ces oiseaux ont été votées. Quelqu’un a fini par comprendre que si les limules disparaissaient, le précieux oiseau suivrait ; il faudrait peut-être aussi sauver ce méprisable invertébré. Au New Jersey, un an avant d’écrire ces lignes, on pouvait sans problème remplir son pick-up de centaines de limules pour servir d’appât ou autre. Maintenant, il est illégal d’en ramasser une seule. J’ai été menacé d’une amende de 10 000 $ pour avoir ramassé une limule (dans l’intention de la relâcher aussitôt après avoir pris quelques photos) par un garde particulièrement zélé. Il m’a donné un avertissement sévère mais il m’a fait grâce. En repartant, il a marché sur une des dizaines de limules quo gisaient sur le dos. Il ne s’est pas arrêté.

Il y a un siècle environ, nous n’aurions probablement pas pu arpenter la plage sans marcher sur les limules. Elles étaient si nombreuses que les hommes ont cherché des moyens d’utiliser cette abondante ressource. L’idée a été vite trouvée. De 1880 à 1920, on a ramassé plus d’un million de limules par an pour les tuer et les broyer afin d’en faire de l’engrais ou de l’aliment pour cochons. Cette pratique a continué jusque dans les années 1970, lorsque la dernière usine a fermé, en grande partie à cause des plaintes motivées par l’odeur, mais aussi parce que la récolte était tombée à 100 000 par an. Mais une autre industrie l’a remplacée, tuant les limules pour appâter les anguilles et les bulots. Tout ceci a entraîné un déclin de la population de limules dont elle pourrait ne jamais se remettre complètement. Et bien sûr, il y a la question du sang de limule.

Au début des années 1950, le chercheur Frederik Bang a découvert que le sang de ces animaux était extrêmement sensible aux endotoxines produites par les bactéries Gramnégatives. Toute exposition du système immunitaire de la limule à ces bactéries provoque une coagulation généralisée et immédiate, isolant efficacement les microbes et les empêchant de nuire. Bang et son collaborateur Jack Levin ont rapidement réalisé les possibilités offertes par cette découverte. Après avoir isolé les éléments actifs du sang de limule, les amébocytes, ils ont mis au point un extrait appelé lysat d’amébocyte de limule (LAL). Celui-ci facilite la détection des endotoxines bactériennes dans l’urine, le liquide céphalo-rachidien et autres fluides corporels. Mais sa principale application est la détection des contaminations dans les médicaments intraveineux et sur les instruments médicaux. Si on vous a fait une injection intraveineuse ou si on vous a remplacé une valve cardiaque, leur stérilité a très probablement été testée avec du LAL. La récolte des limules pour produire du LAL est maintenant une industrie importante qui génère des centaines de millions de $ par an. Chaque année, on capture ces centaines de milliers de limules pour prélever 20 % de leur sang bleu (il contient de l’hémocyanine à base de cuivre au lieu d’hémoglobine à base de fer). Les animaux sont ensuite relâchés en mer. Bien que la mortalité des limules relâchées soit faible (plus de 85 % des animaux survivent à ce prélèvement de sang), l’industrie perturbe la structure de leurs populations en déplaçant ces animaux à des centaines de kilomètres des lieux de capture.

Ce qui me choque le plus, c’est qu’il a fallu un oiseau pour que l’on commence à s’inquiéter du déclin des limules. Celles-ci ont été systématiquement exterminées pendant plus d’un siècle dans ce que je ne peux qu’appeler un phylogénocide. Cela peut sembler sévère mais réfléchissez-y : la perte d’un bécasseau maubèche, aussi impardonnable qu’elle soit, ne signifie que la perte d’un dix millième du patrimoine génétique des oiseaux. La perte d’une espèce de limule signifie la perte d’un quart de l’héritage génétique des Xiphosures, l’une des lignées les plus anciennes de la planète. Et pourtant, nous nous préoccupons plus d’une adorable petite boule de plumes, dont notre bien-être dépend peu, que d’une bestiole répugnante qui a déjà sauvé des millions de vies humaines. Comme nous sommes superficiels…

L’extinction des limules est presque complète au Japon, où l’espèce locale (Tachypleus tridentatus) était aussi abondante que sa cousine atlantique. J’y suis allé à l’été 2008 pour l’observer sur la dernière plage japonaise où elles se montrent encore en grand nombre. Avec mon ami Kenji Nishida, entomologiste et grand photographe, je me suis rendu sur la plage d’Imari, sur l’île de Kyushu. C’était un jour avant le festival Kabotugani, une célébration annuelle des limules. On nous a raconté que c’était une bonne année : quatre couples de limules avaient été aperçus près de la plage ! Quatre couples. Huit individus. C’était tout. Dans les années1980, il n’était pas rare de voir cinq cents limules au même endroit. Au Japon, où les limules sont presque révérées, l’Association Nippone pour la Protection des Limules se bat pour la survie de l’espèce. Pourtant, leur nombre continue à décroître. Il y a là une leçon à apprendre. Dans le destin d’une espèce, il existe un point de non-retour. Espérons que nous pourrons empêcher la limule atlantique de l’atteindre.
Chaque fois que je rentre de la baie du Delaware, je me demande ce que je trouverai l’année suivante. Est-ce mon imagination, ou y-a-t-il de moins en moins de limules chaque année ? Par chance, cela ne semble pas être le cas. Les efforts de protection ont des effets positifs qui, espérons-le, arrêteront le déclin de ces animaux magnifiques. Dans la baie, on a instauré une zone d’interdiction de ramassage, la réserve Carl N. Schuster, d’après l’un des plus éminents chercheurs et avocats des limules. La récolte des limules pour appâts est limitée et les gens s’intéressent de plus en plus au sort des limules. Les volontaires sont chaque année plus nombreux pour dénombrer les limules au moment du frai. Récemment, j’ai vu dans un magasin de jouets, à côté d’un panda et d’une orque, un limule en peluche. Cela signifie-t-il que maintenant les enfants trouvent les limules adorables ? Peut-être y-a-t-il de l’espoir finalement.

Piotr Naskrecki                      Reliques     Ulmer 2012

440 m.a.                     Des explosions astrophysiques, appelées sursauts gamma, sous-produit soit de supernovae, soit de collisions entre étoiles ultradense nommées neutroniques, pourraient avoir provoqué des extinctions d’espèces et un refroidissement du climat : destruction d’une bonne partie de la couche d’ozone, conversion de l’azote et de l’oxygène de l’air en dioxyde d’azote : il n’en faut pas plus pour perturber gravement la vie.

430 m.a.                 Jusqu’alors, l’alimentation en eau des plantes se faisaient par capillarité, chaque paroi cellulaire se gorgeant d’eau, mais le système n’est efficace que jusqu’à une hauteur de 2 cm, ce qui limite radicalement la croissance verticale ; vont apparaître des cellules lignifiées dont la mort programmée permet la transformation en canal de transport de l’eau : ces larges cellules mortes et vides étaient un million de fois plus efficaces que l’ancien mécanisme intercellulaire, permettant le transport sur de plus longues distances et un taux de diffusion du CO2 plus élevé. Cette tige unique est porteuse du sporange, l’organe reproducteur de spores : spores et oosphères n’ont dès lors plus besoin d’eau pour se disperser : le vent y pourvoie. En se verticalisant, la plante développe un système de vaisseaux pour diffuser, avec la sève, sucre et matière organique dans tout leur organisme.

Les plantes ayant acquis ce système de transport étaient devenues capables d’extraire de l’eau de leur environnement par des organes semblables à des racines, et cette dépendance moindre aux aléas climatiques leur permettait d’atteindre des tailles bien plus importantes. Mais, conséquence de cette relative indépendance vis-à-vis de l’environnement, elles perdirent leur capacité à survivre à la dessiccation, un trait trop coûteux à conserver.

416 m.a.                     La concentration atmosphérique en O2 dépasse 13% : dès lors les incendies deviennent possibles : on en a les premières traces fossiles, enchâssés dans du charbon.

Jusqu’alors, l’alimentation en eau des plantes se faisaient par capillarité, chaque paroi cellulaire se gorgeant d’eau, mais le système n’est efficace que jusqu’à une hauteur de 2 cm, ce qui limite radicalement la croissance verticale ; vont apparaître des cellules lignifiées dont la mort programmée permet la transformation en canal de transport de l’eau : ces larges cellules mortes et vides étaient un million de fois plus efficaces que l’ancien mécanisme intercellulaire, permettant le transport sur de plus longues distances et un taux de diffusion du CO2 plus élevé.

Les plantes ayant acquis ce système de transport étaient devenues capables d’extraire de l’eau de leur environnement par des organes semblables à des racines, et cette dépendance moindre aux aléas climatiques leur permettait d’atteindre des tailles bien plus importantes. Mais, conséquence de cette relative indépendance vis-à-vis de l’environnement, elles perdirent leur capacité à survivre à la dessiccation, un trait trop coûteux à conserver.

Dévonien 417 à 359 m.a.

410 m.a.                      Premières feuilles sur les plantes ; elles ont commencé par avoir une seule nervure centrale, puis des nervures ramifiées dont la forme se complexifie de plus en plus.

400 m.a.                     Les terres émergées gagnent sur la mer. Notre planète se présente avec un continent principal, le Gondwana avec pour cœur l’actuelle Afrique, bordée à l’ouest de la future Amérique du sud, à l’est, des actuelles Arabie, Inde/Madagascar, Antarctique, et Australie. An nord de ce Gondwana, une succession d’océans, dans un axe nord-est, sud-ouest, l’océan Rhéique, le Lapetus et le Paléo-Téthys. Au nord-ouest et au cœur  de ces océans, un  ensemble de plus petits continents, le Laurentia, future Amérique du Nord, le Baltica, future Europe de l’ouest, puis la Sibérie, le Kazakhstan, la Chine du Nord, la Chine du sud. Pendant ces 50 m.a. du Dévonien, le Laurentia et le Baltica vont fusionner pour former le continent des Vieux Grès Rouges, et à la fin du Dévonien les trois océans vont se refermer, laissant ainsi se former une pré-Pangée.

Il y a environ 500 m.a. au début du paléozoïque, le Gondwana constituait sur la sphère terrestre la masse continentale principale localisée dans l’hémisphère Sud.  Il réunissait cinq continents : l’Afrique, l’Amérique du Sud, l’Antarctique, l’Australie et l’Inde plus la péninsule Arabique et de grandes îles comme Madagascar, la Tasmanie et Ceylan. Dans l’hémisphère Nord, deux autres continents, l’Amérique du Nord et l’Eurasie ne se réuniront que plus tard, à la fin du Paléozoïque autour de 250 m.a, pour constituer un second  supercontinent, le ou la Laurasia. Lui-même s’unira rapidement au Gondwana pour former un unique supercontinent, la Pangéa (c’est-à-dire toutes les terres réunies) et, corrélativement, un unique océan, la Panthalassa (tous les océans réunis).

Le Gondwana s’est constitué dans l’intervalle 600 – 500 m.a. suite à la fermeture des océans panafricains, encore dénommés cadomiens en France, ouverts autour de 800 m.a. Les chaines de montagne panafricaines nées des multiples collisions, induites par la disparition de ces océans, souderont en un super – ou – mégacontinent les diverses masses continentales dérivantes. Après environ 300 m.a. de relative stabilité, le supercontinent du Gondwana se fragmentera au Jurassique autour de 200 m.a, engendrant quelques uns  de nos continents mais aussi nos océans actuels comme l’Atlantique Sud et les océans péri-antarctiques.

La chaleur interne produite par la désintégration des minéraux radioactifs s’accumule sous la croûte continentale de composition moyenne granitique, épaisse et peu conductrice. Elle provoque le soulèvement du supercontinent, refoulant les mers à ses marges et favorisant le dépôt de faciès continentaux et marins peu profonds. Des gonflements locaux engendrent des voussures, lieux de bris de la croûte continentale. De “ jeunes ” océans s’ouvrent, à l’instar de l’actuelle Mer Rouge témoin d’une cassure entre la plaque africaine et celle de la péninsule Arabique qui s’éloigne à la vitesse de quelques centimètres par an.

Le Gondwana n’est pas le premier supercontinent de l’histoire géologique. Plusieurs l’ont précédé, le dernier étant Rodinia, constitué autour de 1200 – 1000 m.a. Les continents participent d’un cycle ou grand balai où se succèdent les phases suivantes :

  • Formation d’un supercontinent.
  • Fragmentation de celui-ci et création de nouveaux continents.
  • Dérive de ceux-ci suite à l’ouverture puis la fermeture d’océans (les océans ne peuvent pas grandir indéfiniment : la croûte océanique mince s’enfonce, se fragilise et finit par casser localement et l’océan se résorbe).
  • Collison et création d’un nouveau supercontinent différent du précédent. La durée de ce cycle des supercontinents est de l’ordre de 600 – 700 m.a : 300 m.a. de stabilité auxquels s’ajoutent 350 m.a. de dérive aller-retour.

Roland Trompette, Daniel Nahon Science de la Terre, Science de l’Univers.             Odile Jacob 2011

Apparition des ammonites. Les poissons se multiplient. On connaît un rescapé de cette époque qui est parvenu à survivre, non sans s’adapter, à ces millions d’années : le cœlacanthe, poisson des eaux profondes de l’hémisphère sud : il se fera discret, au moins à la vue des humains, pendant des millions d’années, jusqu’en 1938, quand Majorie Latimer, conservatrice d’un musée de la mer en Afrique du Sud, remarque sur l’étal d’un marché un poisson qu’elle ne connaissait pas : elle s’en ouvre à un scientifique, James Leonard Brierley Smith, qui parvient à situer l’animal, dont tout le monde dit qu’il a disparu il y a plus de 60 millions d’années. On le prend pour un fada, mais celui-ci se met à offrir une prime à qui lui en apportera un vivant, … et quelques mois plus tard, on lui apprend que les habitants de l’île d’Anjouan, dans les Comores vénèrent un étrange poisson bleu : c’est lui. Il faudra attendre les années 1990 pour qu’un sous-marin scientifique rapporte des images du poisson vivant : on lui donnera le nom de la femme qui le découvrit : Latimeria.

Apparition des insectes et des graines ; les insectes sont issus des premiers animaux terrestres, les arthropodes – il y a entre 407 et 410  millions d’années ; c’est l’embranchement des invertébrés auquel appartiennent également les mille-pattes, les trilobites, les arachnides, les crustacés et les scorpions -. Aujourd’hui, ils représentent 70 % des animaux vivants et jouent, par l’intermédiaire des pollinisateurs, des ravageurs et des recycleurs, un rôle essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes actuels.

390 m.a.                     Les arbres commencent à développer le cambium, la cellule reproductrice qui se trouve entre l’écorce et l’aubier : on a donc un bois de cœur, composé de cellulose et de lignine. Les archeoptéris qui pouvaient déjà atteindre 30 mètres de haut vont céder la place aux lycopodes, qui vont atteindre jusqu’à 50 mètres, avec un Ø de base de 2 m.

360 m.a.                      La plaque Avalonia pousuit sa subduction sous Armorica, et à l’opposé, Gondwana en fait de même, mais en sens inverse.

Premiers amphibiens : petit poisson en a marre de se faire croquer par les gros : il a bien envie d’aller voir sur terre si l’herbe y est plus verte – en fait le garde-manger  y est surtout constitué de nuées d’insectes – et pour cela il lui faut des pattes : il va laisser tomber ses nageoires arrières qui vont devenir pattes, il va se doter d’un système respiratoire passant par des poumons pour respirer de l’air ; il va encore supporter longtemps l’eau de mer dans son organisme. Apparition des premiers tétrapodes vertébrés avec pattes.

Les feuilles composées modernes deviennent majoritaires dans le monde végétal : une diminution de concentration du CO2 atmosphérique, associée à une augmentation de la densité des stomates à la surface des feuilles, assurait une meilleure évapotranspiration, et des échanges gazeux accrus. Un meilleur refroidissement des feuilles leur permettait ainsi d’acquérir une plus grande surface. Les systèmes de racine se développent très souvent en symbiose avec des champignons, qui se nourrissent d’elles mais qui leur apportent aussi des nutriments, notamment des phosphates, permettant une croissance accrue des plantes. Dans les sous-bois ombragés du dévonien supérieur apparaissent les premières plantes à graines.

Carbonifère 359 à 299 m.a.

vers 330 m.a.             L’ensemble Euramérique, Amérique du Nord et Europe, se rapproche du Gondwana, l’ensemble prenant le nom de Pangée, bordée à l’ouest par l’océan Panthalassique et à l’est par le Paléo-Tethys. Ce mouvement provoque la formation de la chaîne des Appalaches et de la chaîne Hercynienne [5], gigantesque chaîne de montagnes, à l’étendue comparable à l’actuelle Himalaya, de 1 000 à 1 500 km de large. Les sommets peuvent atteindre 5 à 6 000 m. Aujourd’hui, en France, les roches anciennes du Massif Central, de la Montagne Noire, mais aussi de la Bretagne – les granites de Pont l’Abbé – et du Mont Saint Michel, des Ardennes, des Vosges, appartenaient à cette chaîne, ainsi que des parties importantes de chaînes plus jeunes comme les Pyrénées et les Alpes. Mais on retrouve aussi des restes de cette chaîne hercynienne en Angleterre, en Belgique, en Bohème, Calabre, Sardaigne, Espagne, Afrique du Nord, Mauritanie, et encore dans l’Est des États-Unis (la création de l’Atlantique est postérieure). C’est dans ces couches que l’on trouvera plomb, zinc, argent, fer, uranium…

Les océans disparaissent peu à peu tandis que les montagnes continentales se rapprochent et entrent en collision, ce qui provoque la formation d’une chaîne d’importance mondiale : la chaîne hercynienne. Les sédiments marins sont alors plissés. Quand ils sont entraînés en profondeur, sous l’effet de l’augmentation de la pression et de la température, ils sont d’abord transformés en schistes, quartzites et marbres alors que, dans les parties les plus profondes de cette chaîne, la fusion de ces roches donne naissance à des granites. Puis toutes ces roches sont revenues en surface, car, à peine dressées, les montagnes de la chaîne hercynienne sont soumises à l’érosion, qui va durer au moins cinquante millions d’années, à la fin du carbonifère puis au Permien.

Histoire des dinosaures dans le Languedoc méditerranéen

Les arbres sont surtout des conifères à feuillage persistant, de 10 à 30 m. de haut, qui se reproduisent avec des spores, comme les fougères : les Archéoptéris – des gymnospermes -. Ils dispersent dans l’air, en grande quantité, des grains de pollen contenant le matériel génétique mâle. Transportés jusqu’aux ovules, protégés par des feuilles rigidifiées en écailles, organisées pour former des cônes – à l’image de nos actuelles pommes de pin – c’est là que se forme la matrice où sont fécondées les graines : succès immédiat : les arbres vont dépasser les 30 mètres. Un écosystème se forme avec des libellules de 70 cm d’envergure et des amphibiens de 3 mètres de long. La biomasse végétale pompe tellement de dioxyde de carbone que les périodes glaciaires se reproduisent à intervalles réguliers par manque de gaz à effet de serre.

L’hémisphère sud est en grande partie sous les glaces et de vastes zones marécageuses se développent à l’équateur.

vers 300 m.a.              Erosion de la chaîne Hercynienne : sables et argiles s’entassent, parfois colorés en rouge par des oxydes de fer. Les hauts reliefs vont disparaître en 50 m.a. Apparition des reptiles.

« Le troisième jour de la Genèse, Dieu sépara la terre des eaux et la nomma continent. Ce continent était d’une pièce, plat, et les quatre fleuves qui sortaient du jardin d’Eden devaient multiplier leurs méandres pour rejoindre la mer qui les entourait. »

Les crimes, trahisons et forfaitures de l’humanité contre son Créateur sont tous commis en pays plat. Caïn ne pousse pas Abel dans le vide, il l’assomme dans un champ où la vue se perdait. C’est au moment où Jéhovah, dépité de l’échec de sa première esquisse, décide de revoir sa copie et noie toute la planète, que les montagnes sont mentionnées pour la première fois : Noé échoue son arche-ménagerie sur le sommet encore boueux et glissant du Mont Ararat. Après la décrue, la planète met encore quarante jours pour sécher. On la découvre alors ridée comme une patate, couverte de sommets enneigés, de pics «sourcilleux », de vallées, de précipices. De ses cinq mille mètres retrouvés, l’Ararat qu’on peut bien appeler la «mère des montagnes» domine l’immense espace biblique – de l’Arménie à l’Egypte – où notre histoire va prendre forme.

Première victoire du roc sur l’eau, du solide sur le liquide, et début d’une guerre interminable dont nous ne connaîtrons pas l’issue avant des millions d’années. Combat où, comme dans celui des gladiateurs, chaque élément dispose d’armes différentes, de tactiques opposées, et affronte l’autre dans un temps dont l’aune n’est pas la même. L’eau peut attendre : elle attaque et ronge les côtes, les berges, les îles, déracine les arbres par milliers pour les jeter sur les rivages solitaires où ils deviennent ossuaires d’immenses troncs écorcés et blanchis par les vagues et les récifs. La montagne, moins ancienne, moins avisée et patiente est, à sa façon, auto-suicidaire : elle arrête les nuages qu’elle transforme en pluie, grêle, neige, glaciers, moraines, cascades, gorges de plus en plus profondes dans lesquelles elle finit par s’effondrer et se refermer sur elle-même, à moins que, minée par les pluies et la sape de l’humide elle ne s’éboule dans le lac qui la reflétait, créant un raz-de-marée qui emporte les villages riverains.

Ainsi en 1806, le Rossberg (canton de Schwytz) s’effondre dans le lac de Lauerz et la vague qu’il provoque détruit le bourg de Goldau et fait près de cinq cents morts : la plus grande catastrophe naturelle de notre petit pays, mais sans doute pas la dernière. Ici l’eau a vaincu la montagne et accroît la mauvaise humeur de cette dernière. Match nul. Mais, pendant qu’au fil des millénaires, certains reliefs s’érodent sous l’effet de la pluie qui vient à bout de molasse et calcaire, d’autres font face avec leurs défenses granitiques et se montrent intraitables. Je ne pense pas que le Cervin ait perdu beaucoup de sa hauteur et de sa morgue depuis les Magdaléniens. La terre reprend aussi parfois les territoires que l’eau lui vole par le surprenant et imprévisible biais des volcans. Soudain elle en a marre de sa couverture aquatique, elle se rebiffe, surgit d’une mer qui se met à siffler comme bouilloire et crée une île volcanique parfois d’une taille considérable que les hommes ne tardent pas à occuper et cultiver malgré les dangers d’une nouvelle éruption et que les géographes doivent placer sur leurs cartes. La légende veut que l’île de Cheju, entre la Corée du Sud et la côte chinoise, soit sortie de la mer dans un immense bruit de pet. Pet élevé à la dignité de dieu et figuré par d’innombrables effigies taillées dans la lave qui jalonnent le sentier – horriblement éprouvant – qui conduit au cratère. Cheju, c’est quatre-vingts kilomètres de tour et un cône de prés somptueux, de plateaux de rhododendrons où courent des chevaux sauvages, de névés qui bordent le cratère. Ces révoltes sporadiques, Krakatoa ou volcans des îles alaskiennes, ne se produisent qu’aux fissures des plaques sismiques et nous sont épargnées. Dans les Alpes, le combat est beaucoup plus serein et plus lent, et la conscience occidentale a, elle aussi, été très lente à mesurer ses enjeux.

Alors qu’en Chine, les montagnes médiatrices se couvrent de monastères taoïstes, de bonzeries bouddhiques et que leur ascension assure dix ans de longévité, l’Occident reste plus circonspect. Ou bien la montagne est sacrée – donc interdite – parce que séjour des Immortels (quel disciple de Platon aurait osé gravir l’Olympe ?) ou bien elle l’est parce que séjour des sorcières et des démons. Au XVII°, seul un géologue fou serait allé planter sa tente sur le Mont­ Chauve (Kahlenberg) en Bohème.

A son égard, les Saintes Ecritures restent d’ailleurs ambiguës : elles l’ont sanctifiée au Mont­ Sinaï, puis crucifiée au Golgotha. La Tour de Babel, montagne artificielle, est ridiculisée par le Créateur et réduite, par la confusion qu’elle suscite, à l’état d’un chantier en faillite. Beaucoup de théologiens la considéreront d’un mauvais œil : c’est une paille dans la Création, une incongruité commise au seul instant où Jéhovah avait le dos tourné et peut-être pendant son jour de repos. Même Buffon et ses collègues tiennent ces pics érectiles et inaccessibles pour une erreur de la nature, et leurs abords inhospitaliers comme le repaire de contrebandiers, déserteurs, proscrits louches et bandits de petits chemins.

Revenons à l’eau qui, dans son combat contre (ou avec) le roc, produit un phénomène stupéfiant qui de l’Extrême-Orient à l’Amérique fait l’unanimité : c’est, vous l’aviez deviné, la cascade. La cascade qui remplit à la fois de joie, de curiosité et de terreur respectueuse devant les Œuvres du Créateur – n’oublions jamais que la plupart de ces naturalistes sont des chrétiens convaincus qui voient dans la nature le « grand laboratoire du Ciel ».

Bien plus que les pâmoisons de Haller et de Rousseau, ce sont les cascades qui vont séduire l’imagination populaire et gagner la montagne à sa cause. Sans parois escarpées, sans à-pics et sans glaciers, pas de cascade. Mille ans de peinture extrême-orientale et toute notre iconographie alpestre témoignent de cet engouement. En outre, la cascade use la montagne, transforme les éclats coupants d’éboulis en galets, alimente les rivières et irrigue nos champs. Elle fait un trait d’union arqué, gracieux, éblouissant entre stérilité et fertilité, entre sérac et avoine. De l’eau ou du rocher, qui va gagner cette bataille ? Je suis prêt à risquer un pari à très long terme : un magnum de champagne Krug millésimé 1982. C’est l’eau qui gagnera donc. A moins d’être un nouveau Noé, ce qui est improbable, je ne boirai jamais de cette bouteille qui aura quelques millions d’années lorsque cette vieille affaire aura été tranchée, et que les canards feront « coin-coin » sur les cimetières sous-marins d’une humanité disparue.

Nicolas Bouvier Entre errance et éternité        Editions Zoé.1998

Permien 299 à 251 m.a.

290 m.a.                     Les premiers reptiles sophistiqués et les premières plantes modernes [conifères] se sont développés. Certains tétrapodes comme Sclerocephalus sont capables de régénérer leurs membres en entier ; aujourd’hui la salamandre, qui apparaîtra 80 m.a. plus tard, est le seul tétrapode qui ait gardé cette caractéristique. La capacité de régénération se serait donc perdue puis retrouvée sur le chemin de l’évolution.

270 m.a.                     Amorcée au carbonifère supérieur, la constitution de la Pangée, supercontinent rassemblant la quasi totalité des terres émergées, se termine au début du Permien. Une grande partie de l’hémisphère sud est sous la glace et une calotte glaciaire recouvre le pôle nord.  Puis le climat va se réchauffer, les forêts équatoriales faisant place à de grands déserts. Grands dépôts de potasse et de sel gemme.

Formation aussi du charbon, qui provient de la maturation en profondeur de matières organiques végétales continentales quand le pétrole et le gaz sont le plus souvent issus de la transformation de matières organiques marines (le plus souvent des algues) ou plus rarement lacustres (plancton, bactéries).

Le taux d’accumulation de carbone organique est, durant ce laps de temps, le plus important de l’histoire de la terre. Les végétaux colonisent les zones côtières marécageuses, mal drainées, périodiquement envahies par des entrées maritimes mais aussi des bassins intérieurs sans liaison avec la mer. Les charbons s’accumulent majoritairement à de hautes latitudes sous des climats froids à tempérés, humides. Dans l’hémisphère Nord, les charbons de la Laurasia se forment à basses latitudes entre l’équateur et le tropique du Cancer.

Pour accumuler du charbon, il faut non seulement disposer d’une forte productivité de carbone organique mais il faut aussi le soustraire à l’oxydation. C’est-à-dire qu’il faut après son dépôt l’enfouir rapidement. Cela est réalisé par des sédiments déposés par des transgressions marines (bassins côtiers) induites par les fontes glaciaires ou/et par des apports fluviatiles issus de la rapide érosion des reliefs avoisinants.

Roland Trompette, Daniel Nahon Science de la Terre, Science de l’Univers.             Odile Jacob 2011

252 m.a.                      Une grande injection de carbone dans l’eau produit une augmentation de la température de 3 à 5 degrés sur 10 000  ans. Le pH a baissé de 0,5, et on estime que 86  % des espèces marines ont disparu et presque autant sur la Terre.

ERE SECONDAIRE, de 250 à 65 m.a. Mézozoïque

Trias 250 à 199 m.a.

250 m.a                       Une comète géante s’écrase sur l’Antarctique, provoquant un cratère [6], de 250 km de Ø – la découverte a été établie par les données du satellite Grace (Gravity Recovery and Climate Experiment) : dissimulé sous des centaines de mètres de glace, il ne pouvait être décelé autrement ; autre cratère, cette fois-ci sous l’eau proche de l’Antarctique  – que l’on nommera Bedout, de 173 km de Ø diamètre : c’est 95 % des espèces, principalement océaniques, qui sont rayées de la carte : « la mère des catastrophes », la plus grande extinction biologique de l’histoire de la terre : 70 % des espèces marines comme les trilobites, les tétracoralliaires, les fusulines disparaissent ; les brachiopodes, les bryozoaires et les crinoïdes sont décimés : ce sont les groupes fixés sur les fonds marins, qui filtrent la matière organique contenue dans l’eau. Les escargots, les bivalves et les nautiloïdes s’en sortent mieux. Sur terre, les insectes et les vertébrés subirent de lourdes pertes, notamment les reptiles et les amphibiens. De nombreuses plantes ont aussi disparu. A une poignée de millions d’années, baisse importante du niveau marin – au moins 200 mètres –  et variations rapides des températures. Avant cette découverte par des chercheurs de l’Ohio en 2006, on émettait l’hypothèse suivante : le CO² libéré par les très importantes éruptions volcaniques, notamment au sud-ouest de la Chine et en Sibérie, aurait fait monter les températures au point de déstabiliser le méthane souterrain, transformant ainsi les océans en un gigantesque cimetière. Encore aujourd’hui, les sous-sols sous-marins contiennent d’énormes réserves de méthane, maintenu à l’état solide par les basses températures et la pression de l’eau et des sédiments… mais si cela venait à se réchauffer… bigre

On admet aujourd’hui que cette crise est un fusil à deux coups, chacun de 1 m.a., séparés de 8 m.a. C’est leur succession en peu de temps qui a conduit à l’importance de cette extinction.

Patrick de Wever, géologue au Museum d’Histoire naturelle de Paris

Dans les vallées montagneuses de Chine, le Ginko biloba, un arbre qui aujourd’hui peut atteindre 30 m de haut, s’enracine durablement en terre ; grâce aux moines bouddhistes du XII° siècle, il évite l’extinction. Sa robuste nature lui permettra de traverser des millions et des millions d’années d’accidents, d’explosions, de refroidissement, de réchauffements pour arriver jusqu’à nous ; introduit au XVIII° siècle en Europe, il ne se laisse pas intimider par nos pollutions urbaines auxquelles il résiste magnifiquement bien. L’arbre aux quarante écus – du nom de la couleur de ses feuilles à l’automne -, est un fossile vivant.

Dépôts de marnes, grès et calcaires : ce dernier est constitué de carbonates crée par les organismes à coquille qui ont fixé le carbone du CO². Le climat est subtropical, à longue saison sèche. Amphibiens et reptiles envahissent les terres.

Du plus haut que l’on regarde ou du plus loin que l’on vienne, ce sont elles que l’on voit d’abord, filons d’ivoire sous les toits sombres, ces pierres dont Sacy, mon village, est fait. Extraites d’une carrière toute proche, aujourd’hui abandonnée aux ronces, elles sont l’ossature du village et bien que certaines façades soient recouvertes de crépi beige ou bistre, elles donnent toujours aux maisons une note claire et chaude, comme si les pierres elles-mêmes retenaient le soleil. C’est un calcaire tendre, argileux que les maçons d’ici nomment de la marne. Il se taille facilement mais gèle aussi facilement, en raison de l’eau qu’il contient. Aussi voit-on souvent à terre de multiples éclats venus de pierres délitées, pierres gélives, dit-on, faites pour la chaleur et non pour le gel. On le sait bien que le calcaire est souvent friable, taillable et trouble à merci, qu’il aime surtout se mesurer à la patience et au silence de l’eau, lui résister, lui céder tour à tour jusqu’à édifier des reliefs karstiques et fantasques ou au contraire des sédiments aussi sages et stables qu’une longue mémoire assoupie. Ici, dans les carrières à ciel ouvert entourant le village, on voit nettement les strates des dépôts secondaires, disposés en couches très régulières. À croire qu’il n’y eut jamais de tempêtes en ces océans du Trias et que les particules limoneuses qui peu à peu se déposèrent au fond des eaux entreprenaient déjà les assises, les fondations des temps futurs.

Je longe ces blocs jonchant le sol de la carrière, certains équarris, d’autres encore prisonniers de leur gangue sédimentaire. Je passe mon doigt sur la face lisse, glissante de l’un d’entre eux, sur ce limon coagulé aussi compact et net que la surface polie d’une pierre lithographique. Peut-être, avec un microscope, y verrait-on les fantômes figés d’un peuple de fossiles mais à l’œil nu, rien n’apparaît, rien d’autre que ce miroir lisse et vierge, assez tendre pour que l’ongle le raye. Plus loin, d’autres blocs portent, eux, des traces de vie fossilisées, chemins de vers, alvéoles de brachiopodes, rostres de bélemnites et, plus rarement, empreintes d’ammonites. Parfois aussi, la présence de filons ferreux crée des figures arborescentes, des oxydations dendritiques dessinant des forêts miniaturisées, toute une jungle lilliputienne éclairée par un crépuscule triasique. C’est là surtout, en ces lieux oubliés, en ces carrières abandonnées, c’est là que j’aime découvrir les pierres entre leur gangue originelle et le premier travail des hommes, erratiques ou encore alignées en leurs strates immenses, comme les fondations d’une demeure de géant.

Au village, les maçons les montent et les jointoyent, ces pierres, avec un mortier discret, fait de sable, de gravier et de terre d’arène – une terre argileuse dont un gisement existe encore à proximité de Sacy. Certaines, plus grosses, disposées en linteaux ou montants, portent des inscriptions indiquant la date de la construction. J’aime vraiment le calcaire car – comme la lune – il renvoie jusqu’à nous la lumière du soleil. Et aussi, parce qu’au cœur des continents, il dit l’histoire des mers originelles, mémoire fidèle, plus encore que les roches éruptives ou métamorphiques. Tôt ou tard le choix s’impose à notre vie, entre la sédimentation et la métamorphose. Vivre de lents dépôts, d’accumulation de savoir, de progressives initiatives ou au contraire, d’éruptions brutales, de soudaines intuitions, de fusions, d’effusions.

Être calcaire ou être lave. Porter la mémoire de l’eau ou celle du feu. J’ai choisi le calcaire. J’ai choisi la roche claire, friable et fragile. Eus-je vécu différemment dans une maison de lave ou de granit, quand je regarde les pierres de mon village, j’ai parfois l’impression de regarder le lieu de notre naissance, l’ossature du grand bassin où la vie se forma. J’aime rêver au lent dépôt des limons et des songes de la terre, à ces milliards de particules qui édifièrent les soubassements des continents. J’aime les pierres venues du fond des mers, j’aime leur mémoire friable mais fidèle. J’aime que sur elles la nature ait gravé sous forme de fossiles, les mille lithographies de nos genèses. J’aime les pierres encore vivantes de mon village.

Jacques Laccarière                         Le géographe des brindilles      Hozhoni 2018

230 m.a.                     Les dinosaures – du grec deinos : terrible, et saura : lézard – apparaissent sur la Pangée, à l’emplacement de l’actuelle Amérique du Sud ; ils vont se diviser en trois groupes : théropodes, saurischiens, avec un bassin de type lézard,  et ornithischiens – avec un bassin de type oiseau, c’est la branche qui finalement donnera les oiseaux -, qui se disperseront sur toute la Pangée avant sa dislocation en plusieurs continents. Ils se plairont beaucoup dans l’actuel désert de Gobi, alors pays luxuriant. C’est une très très grande famille qui regroupe des milliers d’espèces : aujourd’hui, les chercheurs du monde entier en découvrent une nouvelle espèce chaque mois !  Le Chirotherium, un reptile, laisse ses empreintes sur des dalles de grès, qui se forme à cette période, près de Lodève, à Fozières. Ces empreintes de reptiles y sont fréquemment voisines de celles de petits cynocéphales.  Tout près de là se forment aussi les Ruffs, ces terres le plus souvent rouges quand elles résultent d’une oxydation en climat sec et parfois grises, sous climat humide.

225 m.a.                      Plusieurs dorsales sous-marines entrent en activité, ouvrant l’Atlantique central, qui va mettre à peu près 150 m.a. pour trouver sa configuration actuelle. Le mouvement vers le nord-est de l’Afrique, et de l’Europe vers l’ouest, selon une dorsale nord-ouest, sud-est, crée l’océan ligure.

220 m.a.                    Une intense activité volcanique aurait réchauffé les fonds marins, créant ainsi les conditions pour un dégazage massif des clarathes de méthane dans les fonds marins : et ce sont plus de 12 000 milliards de tonnes de carbone qui auraient été libérés sous forme de CH4 – le méthane, a très grand effet de serre, provoquant la disparition de plus de 50 % des espèces marines.

201 m.a.                     Une grosse météorite [1.5 km de ∅, cratère de 21 km de ∅, chondrite ordinaire] – encore nommée astroblème – termine sa vie près de l’actuel Rochechouart, dans le Limousin : des roches fortement choquées et des brèches en seront les témoins, et encore une autre à Manicouagan, au Québec, et encore à Obolon, en Ukraine. On en compte ainsi cinq, qui pourraient provenir de la fracture préalable d’un astéroïde dont les débris auraient provoqué une hécatombe. À Rochechouart, c’est l’Allemand François Kraut qui déterminera l’origine de ces brèches, dont on avait pensé longtemps qu’elles étaient d’origine volcaniques. Les sédimentations à venir n’auront eu aucun mal à effacer toutes les témoins morphologiques de ce gigantesque coup de marteau. En 2017, commencera une campagne de carottage – l’impact de l’astroblème atteint 700 mètres de profondeur – pour aller jusqu’à 150 mètres : pourquoi si tard, serait-on tenté de penser ? Probablement parce ce n’est qu’aujourd’hui que l’on dispose des techniques d’analyse de ces brèches : nous avons les moyens de vous faire parler ! 

Carte de l’Europe au Norien – 220 m.a. –

200 m.a.                     Apparition des mammifères, tous ovipares. Les plantes à fleurs se développent et vont beaucoup se diversifier au crétacé et au tertiaire.

La mer recouvre la région de Digne ; y vivent des nautiles, de nombreux lamellibranches et surtout, en grand nombre des ammonites – Coroniceras multicostatum, une espèce du Sinémurien  – qui meurent, et abandonnent alors leur coquille qui va se déposer sur les argiles de sédimentation du fond marin. Les plus grosses atteignent 70 cm de diamètre ; elles sont accompagnées de pectènes, bivalves et pentacrines, nommées aussi étoiles de Saint Vincent et qui permettent de déterminer la hauteur d’eau : environ 250 mètres. On estime à peu près à 100 000 ans la durée pendant laquelle il n’y eut qu’une faible sédimentation, ce qui permit à ces coquilles d’ammonites  de se retrouver en grand nombre. Bien plus tard, la surrection des Alpes soulèvera tout cela, mais, dans cet endroit, avec, semble-t-il, une délicatesse certaine puisqu’au milieu du XX° siècle sera découverte une partie de cette dalle aux ammonites qui sera mise à nu en 1994 : 350 m² sur lesquelles on compte plus de 1 500 fossiles d’ammonites. C’est à la sortie de Digne, direction Barle.

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75 % des espèces de la faune et de la flore disparaissent, et on ne sait pas bien pourquoi : le phénomène est plus grave que l’extinction à venir, celle de 65 m.a, à la frontière du crétacé et du tertiaire. La rupture de la région centre-atlantique sous l’effet de la tectonique des plaques aurait-elle provoqué un volcanisme gigantesque ?

Jurassique 199 à 145 m.a.

Au jurassique inférieur, l’Asie du Sud est formée. Thétys sépare le nord du Gondwana, principalement l’actuelle Sibérie, du reste du continent. Tout au long de ces dorsales, les coulées de lave s’empilaient sous la forme de coussins ou d’oreillers, de 1 à 2 mètres de long et de 0,30 à 1 mètre d’épaisseur, les pillow-lavas (de l’anglais pillow : oreiller). Surgi à une température voisine de 1 100° et brutalement trempé au contact de l’eau de mer, le basalte refroidissait très rapidement. Cette trempe donnait naissance, en bordure des pillows-lavas, à de petites sphères de quelques millimètres de diamètre constituées essentiellement de minéraux silicatés blanchâtres, des plagioclases, ou vert pâle, des chlorites et des actinotes : Alexandre Brongniart (1770-1847), géologue, minéralogiste et directeur de la Manufacture de Sèvres, donnait à cette roche, dont le cortex avait une allure si particulière, le nom de variolite.

Pendant près de 90 millions d’années, les basaltes ont surgi tout le long de cette zone volcanique, les coulées s’étalant sur le fond de l’océan en s’éloignant peu à peu de la dorsale. A une vitesse de quelques centimètres par an, la Téthys s’élargissait, pour atteindre finalement une largeur de l’ordre de 1 000 km. A ces basaltes étaient associés des roches caractéristiques de la fusion, puis de la cristallisation du «manteau supérieur», des gabbros et des péridotites altérées et transformées en serpentinite : cette trilogie serpentinites, gabbros et basaltes est appelé le cortège ophiolitique. Accompagnant et recouvrant ces roches, des sédiments déposés en mer profonde s’accumulaient, en particulier des boues à radiolaires, les radiolarites, constituées d’argiles et de squelettes de minuscules organismes monocellulaires.

175 à 135 m.a.            Thétys accumule les sédiments qui vont former les grandes couches de calcaire et dolomie [au Ph neutre] des côtes méditerranéennes, l’omniprésent calcaire jurassique, dont sont formés par exemple, le Grésivaudan, les Causses du sud du Massif Central, les Monts de St Guilhem le Désert, etc… Tout cela prend du temps : il faut à peu près 500 ans pour avoir un dépôt de sédiments de un centimètre !

Au Jurassique moyen, la Pangée commence à se disloquer.

166 m.a.                     Première grande diversification des mammifères.

Au Jurassique supérieur, la partie nord de l’océan atlantique commence à s’ouvrir, et l’Amérique du sud commence à se détacher de l’Afrique : le Gondwana se coupe en deux.

150 m.a.                    Les premiers mammifères se dotent d’une nouvelle partie du cerveau dit émotionnel, ou encore système limbique, qui regroupe l’amygdale, l’hippocampe, l’hypothalamus, le cortex cingulaire et le cortex préfrontal, l’insula, le noyau accumbens, le septum, les ganglions de la base. Tout cela permet les sensations agréables, les désagréables et toute la gamme très étendue des émotions, qui sont tempérées par le néocortex pour ne pas occuper tout l’espace. Il joue également un rôle de régulateur des instincts primitifs de survie venant du cerveau archaïque ; il aide à contrôler les réactions d’attaque ou de fuite. Il est encore impliqué dans l’olfaction, l’apprentissage et la mémoire

Apparition des oiseaux : le premier sera nommé archaeopteryx. On sait depuis 1860 que c’est un enfant des dinosaures carnivores : les arthosaures. Le premier fossile sera trouvé en Bavière, à Solenhofen, en 1859. La dispute – les oiseaux sont-ils oui ou non des dinosaures ? – naîtra avec la découverte de ce premier oiseau : elle est en train de se clore, tant les arguments en faveur d’une filiation directe deviennent probants :

  • Longtemps l’argument des contre tint à l’existence chez l’oiseau d’une clavicule, laquelle n’existait pas croyait-on, chez les dinosaures… jusqu’à ce que Ostrom en découvre une chez le Deinocytus en 1969.
  • La très probable existence d’un système respiratoire commun – la pneumatisation –  existence de poches emmagasinant de l’air, hors des poumons, de sorte que ceux-ci ne sont jamais vidés d’air au cours de la phase d’expiration.
  • La ponte de deux œufs est commune aux oiseaux et aux dinosaures.
  • Certains dinosaures  avaient eux aussi des plumes : ainsi était le sinosauropteryx découvert en 1996 dans le nord-est de la Chine. Elles ne servaient probablement pas pour voler, et elles n’avaient sans doute qu’une fonction d’isolant thermique et surtout devenaient opérationnelles pour les parades nuptiales.

Dans l’actuel Arizona, sur le territoire des Navajos, à l’est de Page, le vent dépose du sable en provenance des montagnes environnantes, formant un désert qui va s’étendre jusqu’au Pacifique. Ce sable va se transformer en grès.

Crétacé 145 à 65 m.a.

140 m.a.                     Au pied de la falaise de Kaouar, à proximité de l’actuelle oasis de Bilma, en Algérie, s’étend un lac de plus de 100 km de long ; il va s’assécher, donnant un sel de grande qualité, qui donnera naissance aux caravanes de sel : la taghlamt, qui va d’Agadez à Bilma : 575 km avec deux points d’eau : aller-retour en quatre mois… à l’allure du dromadaire. L’autre légendaire caravane de sel, l’azalay, de Tombouctou à Taoudenni, 650 km, fera commerce de sel gemme. 

136 m.a.                      Les premières plantes à fleur connues – les botanistes les appellent Angiospermes (angion = récipient ; sperma = graine) – apparaissent dans les archives fossiles au début du Crétacé, il y a 136 millions d’années [7]. Elles diffèrent des autres plantes de la même période par des structures entièrement nouvelles : leurs organes reproducteurs associant souvent les éléments mâles et femelles dans un même emballage commode. Mais encore plus important, contrairement à leurs ancêtres les gymnospermes aux graines exposées à peu près à l’air libre (gymno = nu), les graines des angiospermes se développent à l’abri de l’ovaire, l’embryon étant entouré d’un tissu nutritif appelé endosperme.  Souvent la paroi de l’ovaire devient épaisse et charnue, devenant ces objets savoureux que nous nommons fruits.

Ce qui s’est passé ensuite a profondément bouleversé le monde végétal. Dix millions d’années après l’apparition des fleurs, la plupart des lignées de plantes modernes étaient présentes et, au milieu du Crétacé, les angiospermes étaient devenues le groupe végétal dominant. De nos jours, 300 000 à 350 000 espèces d’angiospermes, dont la quasi-totalité sont des plantes dont dépend la survie de l’humanité, occupent tous les écosystèmes terrestres et aquatiques de la planète. En comparaison, il ne reste plus que de 800 à 1 000 espèces de gymnospermes, les ancêtres des plantes à fleur, incluant tous les conifères – pins, épicéas etc.

C’est cette rapide explosion des angiospermes qui intriguait Darwin, dont la conception de l’évolution supposait l’accumulation lente mais régulière des variations dans les organismes. Maintenant, nous savons que l’évolution peut avancer très rapidement (encore une fois, à l’échelle géologique), et qu’un bouleversement de la  composition de la flore de toute la planète en une seule période géologique n’est pas un événement si exceptionnel. Mais quelle est la raison de ce succès soudain ?

Darwin supposait que le processus devait être lié à la diversification pratiquement simultanée des insectes au Crétacé, mais à son époque on manquait de preuves solides. Maintenant, disposant d’abondantes archives fossiles et d’une corrélation entre la phylogénétique moléculaire et la biologie du développement (éco-dévo), les biologistes sont certains que c’est bien la relation mutuelles bénéfique complexe entre les insectes et les angiospermes qui a entrainé la spécialisation et la diversification rapides de ces deux lignées. On voit très bien aujourd’hui le résultat de ce processus – les insectes sont dominants dans le règne animal et les angiospermes dans le règne végétal. Grâce à leur relation symbiotique, chaque groupe a acquis un avantage qui a augmenté considérablement ses chances de survivre et de prendre le dessus sur ses concurrents. En utilisant les insectes pour transporter leurs cellules reproductrices, les plantes à fleur ont accru l’efficacité et la distance de dispersion de leurs gènes. Elles ne dépendent plus de vents imprévisibles pour propager leurs pollens, et la quantité d’énergie dépensée pour produite de très grandes quantités de gamètes peut être employée ailleurs. L’envoi du pollen loin de la plante-mère grâce aux insectes et la protection des ovules à l’intérieur des ovaires a aussi réduit les risques d’autofécondation, ce qui s’est traduit par une plus grande diversité génétique et l’émergence plus rapide de nouvelles formes. Quant aux insectes, butiner les fleurs leur a apporté toutes sortes d’avantages, notamment nourriture (nectar, pollen), sites de rencontre commodes et chauffage gratuit (certaines fleurs produisent de la chaleur que les insectes mettent à profit pour se réchauffer). Les angiospermes n’ont pas été les premières plantes à impliquer les insectes dans leur reproduction – certaines des premières gymnospermes étaient pollinisées par les insectes – mais elles ont perfectionné la relation. Au fil des millions d’années, ces interactions plantes-insectes sont devenues toujours plus spécialisées et efficaces, et maintenant, la majorité des plantes ne peut pas vivre sans les insectes et vice versa. Certaines fleurs ne peuvent être pollinisées que par quelques insectes précis, leur morphologie empêchant les autres d’accéder à leur nectar. De leur côté, les insectes ont mis au point des organes et des comportements dont le seul but est d’accéder aux fleurs. Les pièces buccales très longues et modifiées en trompe des papillons qui s’adaptent parfaitement aux corolles profondes des fleurs est un bon exemple de ces changements évolutifs réciproques, ou coévolution.

Piotr Naskrecki                  Reliques                   Ulmer 2012

135 m.a.                     Le sauropode, un grand dinosaure herbivore dont la taille dépasse vingt mètres prend sa retraite à Angeac, en Charente. Il n’est pas seul, il y a aussi des dinosaures carnivores, des crocodiles, des tortues. En France, jusqu’en 2010, seul le site d’Espéraza, dans l’Aude, présentait une importance comparable, car :

Angeac-Charente est devenu l’un des plus grands gisements de dinosaures en Europe. Certes, des formations géologiques comme celles de Morrison aux Etats-Unis ou de Liaoning en Chine ont livré beaucoup plus de squelettes. Mais elles recouvrent de grandes périodes, de l’ordre de plusieurs millions, voire de dizaines de millions, d’années. Résultat : les spécimens que l’on y met au jour appartiennent souvent à des animaux qui ont vécu à des époques différentes et n’ont pas toujours de rapport entre eux. Tel n’est pas le cas du site charentais. Repéré en  2008 et sondé une première fois en février  2010 par des carriers de l’entreprise Audoin et par Jean-François Tournepiche, paléontologue et conservateur au Musée d’Angoulême, celui-ci renferme des restes d’organismes qui ont vécu à quelques centaines d’années d’écart seulement. Au maximum, deux millénaires !

[…]        En tout, 8 000  fossiles, 65 000  fragments, 3 000  coprolithes et d’innombrables -microfossiles ont déjà été extraits avant d’être nettoyés en vue d’identification dans les réserves du Musée d’Angoulême, où ils sont conservés. Ils témoignent de la présence de quelque 46 familles de vertébrés à Angeac-Charente. Une manne pour les paléontologues qui peuvent, à partir de ce matériel, espérer établir des liens entre ces espèces et aboutir à une description de cet écosystème du passé.

Un passé qui se révèle particulièrement lointain. L’étude de microscopiques algues vertes, appelées charophytes, découvertes sur le site, a démontré qu’il correspond à l’étage géologique du berriasien : entre 145 et 139 millions d’années. A cette époque, le supercontinent, la Pangée, est déjà morcelé. A l’ouest, l’Atlantique continue à s’ouvrir. Et vers l’Orient, un gigantesque océan, le Téthys, dresse une succession de vagues jusqu’à l’horizon. L’Europe n’est alors qu’un chapelet d’îles, dont l’une, la Terre armorico-centrale, occupe une partie de la France actuelle. Le bassin Aquitain étant encore sous les eaux, Angeac-Charente est situé non loin de la côte. Les fossiles qu’on retrouve vont y être déposés au cours de cette période. Avant que, le -niveau des mers augmentant, la zone soit immergée, voici 100 millions d’années, puis de nouveau découverte, il y a 65 millions d’années. Par la suite, des mouvements tectoniques ont fait remonter ces couches de dinosaures, de 80 cm à deux  mètres d’épaisseur, à la surface. Et voici 100 000 ans, un paléo-fleuve Charente y a creusé son lit et y a déposé ses sédiments. Ce sont ces derniers qui sont exploités de nos jours par des carriers, formant dans cette vallée gorgée d’eau un paysage d’étangs entouré de vignes.

Comme l’a confirmé l’analyse isotopique de l’oxygène des dents récupérées sur le site, la région connaît alors un climat tropical humide et chaud – la température du globe est alors 5  C ou 6  C supérieure à ce qu’elle est actuellement. Ce climat était marqué par des épisodes de précipitations violentes et de longues phases d’évaporation, un peu à l’image de ce que l’on peut observer, aujourd’hui, dans les marécages des Everglades, en Floride, explique Jean Gœdert, post-doctorant au laboratoire Pacea, à Bordeaux, et dont les études ont aussi pu établir que ces étendues liquides étaient faites d’eau douce.

Les plantes à fleurs et l’herbe sont absentes de ce milieu dont la végétation est constituée, pour l’essentiel, de fougères arborescentes et de grands conifères aux branches hautes de la famille des cheirolépidiacées, dont la morphologie rappelle celle des cyprès chauves actuels. Bois, pommes de pin, cuticules, frondes, graines… cette flore a laissé de nombreuses traces à Angeac-Charente. Parmi lesquelles un gigantesque tronc de dix mètres de long mis au jour en 2012. Trop fragile pour être extrait, ce dernier gît toujours enterré, sous le piquet qui marque l’emplacement où il fut découvert. Son moulage est exposé au Musée d’Angoulême.

Une faune abondante et diversifiée occupe cette zone humide. Notamment de petits mammifères et des tortues dont des microfossiles, ainsi que des restes de carapace et de plastron ont été récupérés. On y trouve aussi plusieurs genres de crocodiles : Goniopholis,Pholidosaure ou Bernissartia. Ces prédateurs aquatiques typiques du continent européen avaient des régimes alimentaires différents. Et témoignent, par leur seule présence, de la richesse de cet écosystème : si certains, longs de cinq mètres, étaient de taille à s’attaquer à des animaux terrestres, les autres se nourrissaient exclusivement de poissons ou de mollusques tels que les moules et les gastéropodes d’eau douce dont on retrouve les traces à Angeac-Charente.

Des dinosaures, herbivores et carnivores, fréquentent également ces marais. Même si ces derniers, Eotyrannus (du même groupe que le T.  rex) ou Carchadontosaurus (proche de l’Allosaurus), n‘y ont laissé que des indices de leur passage : une griffe et quelques-unes des dents qu’ils perdaient au cours de leur existence.

Ont ainsi été extraits du sol charentais des ossements de plusieurs grands, voire titanesques animaux. Pour commencer, des phalanges, des vertèbres et des côtes de l’un des derniers représentants du genre des stégosaures, ces dinosaures au dos cuirassé de plaques osseuses qui disparurent au cours du crétacé. Cet individu de 7 ou 8 mètres de long n’était probablement pas isolé. En effet, les paléontologues ont récupéré sur le site quantité de boules de grès qui se sont avérées correspondre à des restes de remplissage d’empreintes par du sable. Au moins une centaine de tailles différentes, dont la présence constituerait, selon eux, une preuve qu’un troupeau ou une famille de ces grosses bêtes placides avait l’habitude de se promener à cet endroit.

A cela s’ajoutent des éléments de squelettes de trois ou quatre énormes turiasaures d’une nouvelle espèce. Ce groupe de sauropodes à long cou et à longue queue, décrit en  2008 à partir de spécimens trouvés dans la province d’Aragon en Espagne, réunit quelques-uns des plus grands quadrupèdes qui aient foulé le sol terrestre. En  2010, à la suite de la découverte d’un fémur de 2,20  mètres de long (dont une copie est actuellement [en 2018] exposée dans le parc du Jardin des plantes à Paris), l’équipe d’Angeac a calculé qu’ils pouvaient mesurer 35  mètres et peser 50 tonnes ! Depuis, en 2014, des chercheurs argentins ont, avec un os de titanosaure de 2,40 m, provisoirement battu ce record du monde. Avant que les Français réoccupent la première place en annonçant la récupération d’un fragment osseux correspondant à l’extrémité distale d’un fémur de… 2,50 mètres !

Bref, ces herbivores aux dents spatulées en forme de cœur qui leur servaient à arracher les végétaux sans les broyer ni les couper avant de les avaler, étaient proprement colossaux. Il est facile de s’en rendre compte en observant, sur le lieu même des fouilles, le gigantisme de leurs contre-empreintes d’un mètre de long aux traces d’écailles de pied toujours visibles. Ou encore en allant constater, sous une tente installée un peu à l’écart, la taille du grand sacrum qu’est occupé à nettoyer Yohan Desprès, l’un des préparateurs du MNHN…

Toutefois, l’animal emblématique du gisement d’Angeac-Charente demeure l’ornithomimosaure. Ce petit théropode de 5 mètres de long au maximum était équipé de pattes arrière ressemblant à celles des actuelles autruches. Elles lui permettaient d’atteindre une vitesse de 60 km/h. Il était, sans doute, doté de plumes et était probablement omnivore. A Angeac-Charente, on le trouve sous la forme de 49 spécimens juvéniles dont les ossements, brisés et mélangés, sont dispersés sur une surface de 150 m2. La raison de la présence d’un aussi grand nombre d’individus à cet endroit a été l’objet de l’étude, digne d’une enquête policière, conduite par Lee Rozada dans le cadre de la préparation de sa thèse en taphonomie et paléoécologie.

L’explication qu’elle propose en dit long sur le comportement de ce dinosaure et sur les rapports qu’il entretenait avec les autres représentants de la faune de ces marais. Mais elle ne -recouvre qu’un des aspects de la découverte. En effet, avec leur absence de dents et leurs membres antérieurs atrophiés, ces animaux se sont aussi révélés appartenir à une nouvelle espèce d’ornithomimosaure. Et même à l’une des plus anciennes jamais décrites dans le monde. L’existence de ce groupe de dinosaures étant attestée à la même époque en Afrique du Sud et pour des périodes ultérieures en Asie, les squelettes quasi complets d’Angeac-Charente pourraient livrer des informations précieuses sur les déplacements de la faune entre les divers continents à un moment où ces derniers n’étaient pas encore totalement formés.

Au total, les restes de treize types de dinosaures ont été mis au jour à Angeac-Charente, dépassant, de loin, les espérances initiales des paléontologues. […]

Vahé Ter Minassian  Le Monde du 27 08 2018

Depuis 2010, le dessinateur Mazan suit les fouilles sur le site d'Angeac-Charente.

Depuis 2010, le dessinateur Mazan suit les fouilles sur le site d’Angeac-Charente.

Crétacé moyen :        130 à 90 m.a. C’est durant cette période que le climat a été le plus chaud que la terre ait connu : les eaux de surface des océans sont de 15 à 20° plus élevées que les températures actuelles : les coraux édifiaient des édifices au large de New-York ! et de l’est de l’actuel Mexique au nord du Canada s’étendait un vaste océan, peuplé de requins géants et de grands reptiles marins.

127 m.a.                  Dans nos cieux règne l’ornithocheirus, le plus grand, le plus lourd (100 kg), le plus beau de tous les ptérosaures – ils sont une centaine d’espèces, de l’envergure de 12 mètres de l’ornithocheirus à la taille d’un moineau -; avec cette majestueuse envergure, les gorges trop étroites ne sont pas fréquentables et le terrain d’atterrissage doit être plutôt spacieux, – surtout pour le décollage – !

Les chinois feront une découverte étonnante fin 2017 concernant l’un d’eux, l’Hamipterus tianshanensis, une espèce datant du crétacé inférieur (entre 140 et 100 millions d’années), de la taille d’un grand goéland. Peuplant ce qui est aujourd’hui la province du Xinjiang, dans le nord-ouest de la Chine, l’animal avait été décrit en 2014 par l’équipe de Zhonghe Zhou (Académie des sciences de Chine, Pékin). Surprise : un ensemble de cinq œufs accompagnait ces fossiles. Un seul œuf de ptérosaure, découvert en 2004 en Argentine, était jusqu’alors connu.

L’équipe de Zhonghe Zhou a poursuivi ses investigations et est revenue avec une moisson pléthorique. Dans le Science du jeudi 30 novembre, elle révèle la découverte d’un gisement contenant des centaines de fossiles d’Hamipterus, mais aussi 215 œufs – mais il pourrait y en avoir 300, car plusieurs apparaissent enterrés sous ceux qui ont été exhumés, rapporte l’équipe. La découverte confirme que les ptérosaures pondaient des œufs souples, recouverts d’une fine pellicule parcheminée, comme les lézards actuels. Alors que les ptérosaures étaient plus proches des dinosaures et des crocodiles, aux œufs à coquille rigide, leur ponte ressemble plus à celle des lézards, plus éloignés sur le plan évolutif, nous dit Jean-Michel Mazin, responsable d’un site de fouilles à Crayssac (Lot) où de multiples traces de ptérosaures ont été mises au jour.

Cette structure implique que la ponte devait être enfouie, pour la protéger de la dessiccation, comme aujourd’hui chez les tortues marines. Cela écarte toute forme d’incubation par contact, comme celle observée chez les oiseaux modernes, commente Charles Deeming, de l’université de Lincoln au Royaume-Uni. Cependant, des adultes devaient s’occuper des nids ou les protéger, ce qui expliquerait la présence sur le site de nombreux ossements de ptérosaures adultes.

Il faut donc imaginer une colonie, un site de ponte collectif, qui aurait été touché par un glissement de terrain ayant facilité la fossilisation de l’ensemble. Une grande partie des œufs décrits sont racornis, chiffonnés, ce qui suggère un incident survenu au moment de la ponte , avance M. Mazin. A moins que la compétition pour trouver un lieu de ponte meuble n’ait entraîné la destruction accidentelle d’autres nids, comme on l’observe parfois chez les tortues marines qui déterrent par mégarde la descendance de leurs voisines.

L’équipe chinoise a une autre explication : l’étude des strates géologiques laisse penser que le lieu de ponte, situé dans un environnement lacustre, aurait pu être déterré par un puissant orage. Les œufs auraient été entraînés dans le lac, flottant à sa surface, se concentrant avant d’être enfouis avec les squelettes désarticulés des adultes, écrivent-ils.

Ce mode d’incubation enterrée fait naître d’autres hypothèses : elle devait durer longtemps, en raison d’une température moins élevée que chez les animaux couveurs. Cela signifie-t-il également que les petits sortaient de leur coquille tout armés pour la vie et le vol ?

C’est là que la découverte de seize embryons fossilisés dans ces œufs embrouillés prend tout son intérêt. A de rares exceptions près, leurs os ont tendance à être désarticulés et déplacés par rapport à leur position naturelle, explique l’équipe chinoise. Aucune dent n’a été observée, alors que les embryons de lézard et de crocodile en sont dotés. Il y a donc deux possibilités : soit les embryons de ptérosaures ont été pétrifiés alors que leur développement n’était pas achevé, soit l’éruption des dents intervient plus tard chez cette espèce.

Et les ailes ? Leurs articulations ne sont pas non plus formées, alors que les fémurs sont bien développés. Cela implique que les nouveau-nés devaient pouvoir se déplacer, mais qu’ils n’étaient pas capables de voler, écrivent Zhonghe Zhou et ses collègues. Ce qui conduit à l’hypothèse qu’Hamipterus aurait pu être moins précoce que ce qu’on pensait généralement des reptiles volants, et que les petits nécessitaient probablement une forme de soin parental.

Cette conclusion dépend du niveau de maturité des embryons étudiés, note cependant Jean-Michel Mazin. On ignore s’ils étaient arrivés à terme. De futures fouilles permettront peut-être de le savoir…

Hervé Morin                    Le Monde du 2 12 2017

Eussent-ils été mieux inspirés en ne mettant pas tous leurs œufs dans le même panier ? Rien n’est moins sûr.

125 m.a.                 Eomaia scansoria, un petit mammifère bien adapté à son environnement, vraisemblablement bon grimpeur, est découvert par des Chinois dans la province de Liaoning : c’est le plus ancien euthérien : il ressemble à une petite musaraigne aux longs doigts et aux mœurs arboricoles. C’est un ancêtre de la lignée humaine : les lémuriens et les hominoïdes [8] appartiennent tous deux à la classification des primates, qui partagent certains caractères tels que le pouce opposable, les grandes orbites profondes, les ongles plats.

Il y aura toujours en nous un Tarsier ou un Lémurien qui sommeille. Ne le répudions pas. Il est le plus discret, le plus fiable des compagnons, et son départ laisserait en nous ce vide inexplicable, ce sentiment d’abandon, d’exil au cœur d’un monde inhabité, le froid d’un désert intime et glacé. Il est l’indispensable intercesseur entre nous et l’antique Bête, le chainon qui manquait à notre généalogie secrète, il est la Belle dormant en notre bois sacré. Si leur figure ne nous est pas toujours familière, c’est que nous avons désappris le secret de notre naissance. Pourtant, Tarsier ou Lémurien, il est plus beau et bien plus vrai que toutes les fables inventées par les religions et les mythologies. Il est plus beau et bien plus vrai que tous les contes de notre enfance. Il n’y a jamais eu de paradis, d’ange à l’épée de flamme, de pommier, de serpent, d’arbre du Bien et du Mal. Mais il y a eu la longue chaîne de nos naissances successives, la longue chaîne de nageoires, de moignons, de pattes et de jambes, de mufles, de groins, de museaux et de faces, d’opercules, d’évents, de narines et de nez, enfin d’ocelles et d’yeux qui ont fait de chacun de nous cette parfaite mosaïque de gènes, cette anthologie de cellules, cette alchimie de sèves, de sang sélectionnés. Nous ne serons jamais seuls au monde tant que le monde entier sommeillera en nous.

Jacques Lacarrière       Un Jardin pour mémoire        Nil 1999

Montsechia vidalii est la plus ancienne plante à fleurs, ancêtre des actuelles Ceratophyllae, plantes aquatiques comme la cornifle nageante. Elle est en concurrence au titre de plus ancien angiosperme (plante à fleurs) avec sa cousine chinoise Archaefructus. Ces fossiles ont en fait été découverts il y a plus d’un siècle dans les Pyrénées espagnoles dans des couches calcaires, mais ils avaient jusqu’alors été mal interprétés.

120 m.a.                       Apparition des mammifères vivipares : l’embryon se développe, avec son aide, dans le ventre de la mère.

110 m.a.                      L’Ibérie, jusqu’alors jointive avec la France – Galice et Bretagne appartiennent toutes deux à la chaîne hercynienne -, se met à migrer vers l’est, ce qui va ouvrir le golfe de Gascogne et amorcer la fermeture de l’océan.

Des scientifiques français et espagnols découvrent dans des dépôts du crétacé inférieur au nord de l’Espagne des spécimens fossilisés de thysanopterans, communément appelé thrips ; le spécimen étudié appartient au genre Gymnospollisthrips : c’est le plus ancien insecte pollinisateur, long d’à peine 2 mm, couvert de centaines de grains de pollen attaché à son corps au moyen de poils en forme d’anneaux, comparables à ceux qui équipent les abeilles aujourd’hui. Ils sont des pollinisateurs aussi efficaces que les papillons, les bourdons et les très nombreuses espèces de mouches et de coléoptères. On en compte aujourd’hui pas moins de 5 000 espèces. Ils pourraient être les premiers pollinisateurs.

100 m.a.                     L’ouverture de l’océan atlantique commence à séparer l’Amérique du Sud de l’Afrique. L’Antarctique, l’Australie, l’Inde et Madagascar amorcent leur séparation de l’Afrique pour émigrer, qui vers le sud et l’est, qui vers le nord-est. L’Inde, va se séparer de Madagascar à l’étonnante vitesse de 170 km par m.a. La Nouvelle Calédonie va rester isolée pendant 80 m.a., sauvegardant ainsi l’exceptionnelle richesse de sa faune et de sa flore : plus de 3 000 espèces endogènes sur un peu moins de 20 000 km² ! Mais dans les années 2010, on cessera de parler de la Nouvelle Calédonie, pour parler d’un continent qui l’englobe, ainsi que la Nouvelle Zélande : le Zealandia, continent essentiellement sous-marin avec ces deux grandes îles comme parties émergées, avec une dimension de 4.9 millions de km² et une altitude moyenne de 1 100 mètres sous le niveau de la mer : on le dit continent, car ceux-ci, contrairement aux fonds sous-marins ont une croûte essentiellement granitique de 10 à 25 km d’épaisseur [30 à 45 km pour les autres continents], quand celle des fonds sous-marins est au maximum de 10 km d’épaisseur et composé surtout de basaltes.

Lorsque l’on veut reconstituer le puzzle de l’état antérieur, l’opération est beaucoup plus précise quand l’on rapproche le bord des plateaux continentaux actuels, plutôt que les côtes elles-mêmes.

Orogénèse Cordillère des Andes : https://www.youtube.com/watch?v=_uPpspG-c9I

86 m.a.                      Effectués sur des sites où la sédimentation était particulièrement lente – 1 millimètre par millénaire – des forages révèlent des traces d’oxygène dans des argiles rouges se trouvant à 30 mètres de profondeur sous le sol marin du Pacifique nord, permettant une activité microbienne réduite.

80 à 35 m.a.              L’orogénie laramienne met en place les Montagnes rocheuses.

Par un curieux hasard, le morceau de terre qui s’est détaché de la partie orientale du Gondwana à la fin du Crétacé, il y a 80 millions d’années, pour devenir l’actuelle Nouvelle Zélande, n’a pas convié de mammifères terrestres dans son odyssée océanique. Les seuls habitants à fourrure natifs du pays sont une poignée de chauve-souris et de phoques. Un grand nombre de niches écologiques potentielles se sont retrouvées vacantes – niches rapidement remplies par d’autres groupes animaux plutôt inattendus. Les oiseaux ont endossé le rôle de grands herbivores (les moas maintenant éteints), d’insectivores aptères mais alertes (les troglodytes pratiquement éteints) ou de prédateurs nocturnes d’invertébrés doués d’un odorat sensible (les kiwis gravement menacés). En l’absence de prédateurs mammaliens, plusieurs lignées d’oiseaux sont devenues inaptes au vol, car il n’existait plus de menace devant laquelle s’envoler à tire d’aile. Le rôle des souris et autres rongeurs était rempli par les wetas, des insectes granivores ressemblant à des grillons. Peu d’oiseaux s’intéressant à eux, les wetas sont devenus grands et lents. Quand l’invasion mamalienne a commencé avec l’arrivée des premiers navigateurs polynésiens il y a 2 000 ans, cette faune insulaire vulnérable n’a pas fait le poids. Les premiers à disparaître ont été les moas, énormes oiseaux deux fois plus gros que les autruches, victimes du pire des prédateurs, l’homme. Avec les premiers humains sont arrivés d’autres mammifères, principalement les cochons, le chien et le rat du Pacifique (Rattus exulans). Ce dernier a bien sur été introduit accidentellement, mais cela n’a diminué en rien le carnage qu’il a provoqué. Les rats sont probablement la cause principale de l’extinction de nombreux oiseaux, du déclin sévère des populations de wetas et de la disparition des tuataras des deux grandes îles. Pour ne pas être en reste, les colons anglais ont retroussé les manches et se sont mis en tête de transformer ce pays singulièrement exotique. Ils y ont introduit renards et cerfs pour les plaisirs de la chasse, puis hérissons, chats et de nombreuses autres espèces à poil. En l’absence de concurrents, les rats et les souris, apportés par les Maoris et les Européens, se sont mis à prospérer et à dévaster les cultures, s’attirant finalement l’attention des colons. Dans ce qui est resté l’une des décisions les plus désastreuses de l’histoire de la Nouvelle Zélande, des hermines ont été rapportées d’Europe pour juguler leur prolifération. Mais pourquoi les hermines se seraient-elles tuées à chasser ces rongeurs rapides et rusés qui, en quelques millions d’années de coévolution avec des mammifères prédateurs avaient développé une grande habileté à les fuir, alors que les îles regorgeaient d’oiseaux naïfs, lents ou inaptes au vol ? Sans surprise, un carnage d’oiseaux s’en est suivi.

Piotr Naskrecki         Reliques         Ulmer 2012

75 m.a.                       Mise en place de tous les grands ordres de mammifères.

L’évolution suit toujours les mêmes tendances : les organismes dérivent vers plus d’ordre, plus de complexité, plus d’efficacité, plus d’indépendance vis-à-vis de l’environnement. L’évolution est progressive, elle s’accompagne de l’augmentation de la taille et se traduit par une complexification des structures. Le processus évolutif traverse deux étapes : d’abord apparaissent des répétitions d’organes ou de molécules homologues, résultat de la duplication d’un gène majeur. Chaque copie est soumise à des mutations aléatoires et diversifiantes, et la fonction s’améliore petit à petit en devenant plus complexe. Dans un second temps, la spécialisation et la sélection opèrent sur des individus déjà diversifiés. Une formule différenciée est sélectionnée et devient invariable car mieux adaptée. Ainsi, tous les insectes ont trois paires de pièces buccales, tous se déplacent à l’aide de pattes insérées sur les trois segments thoraciques. De même, il est remarquable de constater que les mammifères ont tous sept vertèbres cervicales, du dauphin sans cou à la girafe qui en a un fort long.

La sélection naturelle « choisit » des caractères adaptés au milieu. Des isolements géographiques font apparaître plusieurs populations distinctes, soumises à des conditions de vie différentes, qui vont évoluer de façon divergente jusqu’à donner des espèces différentes ; on parle alors de phénomène de spéciation par isolement géographique.

Si l’on prend l’exemple du renard, il a largement débordé son aire géographique habituelle et cette extension lui a permis de coloniser des territoires nouveaux. On constate que la taille des renards de régions froides est plus grande, avec des extrémités réduites. Un renard polaire est trapu aux pattes courtes et petites oreilles alors que le fennec est menu, perché sur de longues pattes fines. Une des adaptations au froid des homéothermes est l’augmentation de taille, car ils perdent moins de chaleur à cause de la surface relativement petite par rapport au volume ; quand le rapport entre la surface et le volume se réduit, le pelage s’épaissit et la conductance diminue : l’isolement s’améliore. Dans un climat chaud, ils doivent évacuer la chaleur, et la tendance est à la petite taille qui crée une grande surface de déperdition de chaleur par rapport au volume.

Au fur et à mesure que l’évolution progresse, la différenciation s’accompagne du développement des systèmes de régulation (nerveux, endocrinien, immunitaire), conférant à l’organisme une unité de plus en plus parfaite et une indépendance de plus en plus grande vis-à-vis du monde extérieur.

L’évolution est le plus souvent progressive mais il lui arrive aussi d’être régressive en faisant disparaître des organes. Selon la loi de Dollo, l’évolution régressive est irréversible. Si l’organe perdu exerçait une fonction indispensable, un autre analogue le remplace pour perpétuer la fonction. Des organes peuvent en outre être reconvertis et détournés de leur rôle dans l’optique d’une amélioration qui apparaît dans la lignée évolutive. Prenons l’exemple de deux petits os : l’articulaire et le carré des reptiles reconvertis en osselets de l’oreille moyenne chez les mammifères. Autre exemple: l’hormone de l’osmorégulation des poissons se retrouve chez les mammifères, sécrétée par la thyroïde, après avoir obtenu une promotion puisqu’elle gère la thermorégulation. François Jacob a même dit à ce sujet que la nature se content[e] de bricoler au lieu de créer vraiment.

L’indépendance vis-à-vis de l’environnement est à coup sûr un atout majeur dans un milieu qui s’assèche en devenant de plus en plus défavorable à la vie.

Les vertébrés, après avoir réussi leur adaptation terrestre grâce à l’émergence des reptiles capables de ramper pour coloniser les continents, ont poursuivi leur évolution en se libérant des contraintes de leur environnement.

Au cours des temps géologiques, plusieurs formules évolutives sont apparues :

  • La rapidité de déplacement pour améliorer l’ordinaire alimentaire sur un plus grand territoire.
  • La thermorégulation chez les oiseaux et les mammifères pour résister aux fluctuations climatiques ; ils assurent alors une activité permanente sans période de vie ralentie sauf chez les hibernants.
  • La viviparité ou l’oviparité qui leur permet de s’affranchir du milieu originel aquatique en protégeant l’embryon dans des poches liquides riches en éléments nutritifs (poche amniotique ou œuf).

Si le milieu change dans le sens d’une plus grande désertification, les animaux vont devoir poursuivre leur effort d’adaptation s’ils ne veulent pas, disparaître.

L’accroissement de l’indépendance à l’égard du milieu constitue une des orientations de l’évolution animale. Cette dernière découle de remaniements génétiques entraînant des modifications organiques. On peut imaginer une augmentation de la mobilité chez les mollusques, les insectes et les vertébrés pour pouvoir échapper aux zones arides et exploiter des biotopes plus variés. Ils mettront à profit ces nouveaux perfectionnements pour découvrir des territoires plus favorables.

Quelles sont les espèces récentes qui font partie des plus évoluées ? Les insectes se trouvent en bonne position, ils ont acquis une prédominance dans ce domaine, à en juger par leur omniprésence dans tous les milieux et le nombre des espèces qui avoisine le million. Ils représentent plus d’un tiers de toutes les espèces. Cette réussite est incontestablement à attribuer aux facteurs d’indépendance qu’ils ont développés à l’égard du milieu. Par exemple, le squelette externe de chitine imperméable les préserve de la déshydratation, l’aptitude au vol les rend plus mobiles, la coque protectrice des œufs préserve la descendance. Elle tient aussi à la brièveté de leur cycle de maturité conditionnant leur énorme potentiel reproductif et favorisant la sélection des mutations avantageuses ou de nouvelles combinaisons géniques. Ces variations héréditaires conduisent à une diversification des espèces.

Parmi les espèces récemment apparues, certaines montrent une vitalité accrue et bénéficient d’adaptations leur permettant de conquérir des milieux nouveaux.

Le moteur de l’évolution agit-il de nos jours ? L’évolution actuelle se résume à la spéciation et, d’après Pierre-Paul Grassé, subirait un amortissement. La marge de manœuvre de l’évolution n’a cessé de s’amenuiser, dit-il : à l’Ordovicien, la genèse des embranchements s’arrête, au Jurassique celle des classes, au Paléocène celle des ordres. Une évolution directionnelle intervenant maintenant ferait sortir des individus du cadre de l’espèce avec beaucoup de difficulté. On peut aussi penser qu’un nouveau venu, l’homme, est capable par sa technique de diriger cette évolution […] Cette dangereuse liberté exige que l’homme agisse dans un total respect du vivant. L’ontogenèse évolutive repose sur une exploitation des potentialités de l’œuf mais l’homme par sa technique peut à chaque étape intervenir et modifier le génome et le déroulement du développement autonome, donc multiplier les possibles.

[…] Des paléontologues ont évalué approximativement la durée moyenne d’existence d’une espèce de mammifère à dix millions d’années, en théorie. L’homme existe depuis quatre millions d’années, il lui reste donc du temps devant lui.

Catherine Boudier         Le Livre des Déserts.       Bouquins Robert Laffont 2005

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[1] On peut en trouver dans des environnements tout à fait imprévus… jusqu’à 2000 mètres sous terre…

[2] Être vivant en symbiose étroite avec un autre être

[3] Corpuscules des cellules végétales porteuses de chlorophylle et sièges de la photosynthèse

[4] Organites composant les cellules et productrices d’énergie

[5] terme aujourd’hui abandonné par les scientifiques qui lui préfèrent celui de varisque, plus approprié. Ce texte étant destiné au grand public, on conservera le terme hercynien beaucoup plus répandu, encore pour quelques bonnes dizaines d’années, de même que l’on a avalisé des erreurs, en conservant les termes d’Indien pour parler des peuples autochtones d’Amériques du nord comme du sud, de même qu’on parle de remède de bonne femme, en lieu et place de remède de bonne réputation (fame).

[6] lequel cratère d’astéroïde peut porter le nom plus savant d’astroblème

[7] En 2018, selon l’équipe de Jérome Salce, les premières angiospermes seraient apparues beaucoup plus tôt – il y a 214 m.a. – que ce que l’on croyait jusqu’alors :

[8] Les hominoïdes regroupent les gibbons, les orangs-outangs, les gorilles, les chimpanzés et les hommes ainsi que nombre d’espèces aujourd’hui disparues.


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