L'évolution de la biodiversité et les crises biologiques
- Constater les variations de la biodiversité au cours des temps géologiques.
- Retracer l’histoire de l’évolution de la biodiversité depuis l’apparition de la Vie, il y a -4 Ga.
- Comprendre les raisons de ces variations.
- La biodiversité est un paramètre qui varie au cours des temps géologiques, même si elle semble stable à l’échelle humaine (temps géologique extrêmement court).
- Cette variation est due à des modifications brutales des conditions climatiques et physiques qui vont conduire à un profond déséquilibre. Un grand nombre d'espèces ne sont plus favorisées dans ces nouvelles conditions et elles s’éteignent au profit d’autres espèces qui étaient jusqu’alors minoritaires.
- Aujourd’hui, de par son activité, l’Homme perturbe les écosystèmes et observe à son échelle une diminution de la biodiversité. Ce qui nous laisse présager qu'une sixième crise biologique est déjà en route.

Parmi les végétaux, on ne trouve pas d’angiospermes (plantes à fleurs) mais plutôt des fougères et quelques conifères.
La majorité de ces espèces fossiles ont disparues aujourd’hui. Par contre, on retrouve actuellement certaines espèces qui leur sont proches.
Si on étudie maintenant les fossiles trouvés sur le site de Messel (en Allemagne) recouvert par un lac niché au cœur d’une forêt tropicale à l’Eocène (-50 à -45 Ma) on trouve des arbres fruitiers, des fougères et une faune variée comprenant notamment des petits mammifères.
Cette Vie est tout d’abord unicellulaire. La photosynthèse va lui permettre de se diversifier dans les océans.
Les Algues apparaissent il y a -600 Ma en même temps que les premiers animaux pluricellulaires. Les premiers vertébrés apparaissent au Cambrien (-540 à -500 Ma).
Les poissons à nageoires rayonnées apparaissent il y a -420 Ma et les poissons à squelette cartilagineux il y a -410 Ma.
L’accumulation de dioxygène dans les océans puis dans l’atmosphère conduit à la formation de la couche d’ozone, étape clé pour que la vie terrestre se développe.
Les premières plantes terrestres qui apparaissent vers -430 Ma sont proches des mousses. Les premières plantes ligneuses, proches des fougères apparaissent quant à elles vers -380 Ma.
Les premiers animaux à conquérir la surface terrestre sont les arthropodes (vers -400 Ma) puis apparaissent les premiers amphibiens (-240 Ma).
Les mammifères apparaissent vers -205 Ma et les oiseaux vers -150 Ma.

- elle doit se produire sur une large surface géographique.
- se dérouler sur un laps de temps court à l'échelle des temps géologiques : de l'ordre de la centaine de milliers d'années.
Les crises sont donc caractérisées par une forte extinction des espèces mais jamais à leur éradication totale, elles sont toujours suivies d'une période de forte re-colonisation des milieux accompagnée d'apparitions de nouvelles espèces.

La crise la plus dévastatrice fut celle du Permien-Trias avec 95% de disparition des espèces marines.
Crises | Ordovicien supérieur | Dévonien sup. | Permien- Trias | Trias-Jurassique | Crétacé-Tertiaire |
% d'espèces marines touchées |
85 |
75 | 95 | 75 | 75 |
Lors du déplacement des continents après la dislocation de la Pangée, la portion correspondant à la France actuelle est remontée d’une zone équatoriale vers une zone tempérée.
Ce déplacement a donc conduit à des modifications climatiques importantes ainsi qu’à des modifications du niveau des océans. Cette variation des conditions du milieu au sein des écosystèmes a pour conséquence directe la disparition de certaines espèces au profit d’autres qui étaient jusqu’alors minoritaires.
On estime qu'environ 75% des espèces marines connues ont disparu lors de cette crise.
- Les ammonites (mollusques céphalopodes),

- Les bélémnites (semblable à la seiche actuelle),
- Les rudistes,
- Les inocérames (mollusque lamellibranches),
- Les ptérosaures (reptiles volants),

- Les pléiosaures,
- Les ichtyosaures,

...
Extinction partielle :
- Les foraminifères,
- Les bryozoaires,
- Les brachiopodes,
- Les chondrichtyens,
- Les dinosaures (tous éteints sauf le groupe des oiseaux),

...
Plusieurs hypothèses ont été émises pour expliquer les causes d'une telle crise :
- Une régression marine, peu probable car le phénomène aurait été trop long pour engendrer une crise.
- Un impact de météorite : plusieurs éléments corroborent cette hypothèse : trace d'une couche riche en Iridium à la limite Crétacée-Tertiraire et impact possible de la météorite : le cratère de Chicxulub (diamètre de 200 km pour une météorite de 10 km à l'impact) daté de 65 millions d'années.



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