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Photo d'un Deinonychus par Julien PIERRE

Prehistoire et evolution de la vie sur terre

6 Février 2019

(photo : Deinonychus antirrhopus, étrange dinosaure à plumes / Julien PIERRE)

Article mis à jour le 22 Février 2019 avec la collaboration de Maxence DUCROS, Master en Paléontologie.

L'histoire de la vie sur notre planète est ancienne et ponctuée de changements géologiques et climatiques violents ayant généré au moins 5 extinctions biologiques massives, redistribuant sans cesse les cartes du règne animal. Embarquons dans une machine à voyager dans le temps pour retracer ce parcours chaotique et faire un safari extraordinaire : voici une histoire de la préhistoire !

OU VOIR DES DINOSAURES ?

En complément à cet article, vous pouvez consulter notre liste des lieux et parcs où voir des dinosaures et jouer à notre Préhisto-Quiz !

Tels des détectives enquêtant sur les origines et les évolutions de la vie sur Terre, les scientifiques exhument fossiles et fragments de squelettes qu’ils étudient pour tenter d’en déduire l’allure générale et les caractéristiques des formes de vie qui nous ont précédées : c’est la paléontologie. Et pour dater dans le temps ces découvertes, l’histoire de la planète est découpée en ères et périodes géologiques identifiées grâce à l’étude des roches sédimentaires, l’histoire géologique de la planète se dévoilant via l’étude des sols et des roches.

 

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DES ORIGINES A -358 MILLIONS D'ANNEES : TRILOBITES, SCORPIONS MARINS GEANTS, PLANTES, POISSONS & INSECTES

(Image : Frise sans échelle temporelle reprenant quelques grands évènements de l'histoire de la Terre © Anigaïdo)

PRECAMBRIEN - CAMBRIEN : DES ORIGINES A -485 MILLIONS D'ANNEES

Notre chère planète Terre se serait formée il y a environ 4,56 milliards d'années et on suppose que la vie y serait apparue il y a environ 3,8 milliards d’années, d’abord sous la forme très simple de micro-organismes monocellulaires puis de formes de vie plus complexes comme des invertébrés de type vers, méduses ou éponges. Le plus vieux fossile animal connu à ce jour est Dickinsonia, un étrange organisme dont on a retrouvé trace dans des dépôts datés entre 567 et 550 Ma (millions d’années). Au Précambrien, qui désigne cette longue période des premiers âges de la Terre, succède le Cambrien de -540 à -485 Millions d'années, marqué par l'apparition d'une grande diversité de  petits organismes vivants à coquille.

ORDOVICIEN : DE -485 A -443 MILLIONS D'ANNEES

Lors de cette période appelée Ordovicien, la vie animale s'épanouit sous l’eau alors que les premières plantes terrestres font leur apparition sur les zones émergées. C’est l’âge d’or des trilobites, une classe très variée d’arthropodes marins (apparus à la fin du Cambrien) qui ressemblent à nos cloportes actuels (mais sans parenté). Ils sont couverts d'un exosquelette solide et mesurent en moyenne 2 à 7 cm de long, variant de quelques millimètres à presque un mètre. Arrivent ensuite les premiers crustacés et les premiers poissons sans mâchoire, mais cette période est surtout marquée dans les océans par le règne des Nautiloïdes, des mollusques prédateurs géants comme l’orthocère, qui pouvait atteindre 11 m de long et devait ressembler à un calamar géant avec une longue coquille conique protégeant son corps et l’arrière de sa tête. Une première extinction massive de la vie animale intervient il y a 445 Ma, probablement en raison d'une période de grande glaciation.

SILURIEN : DE -443 A -419 MILLIONS D'ANNEES

Sous l’eau apparaissent les premiers poissons à mâchoires mais c'est surtout le règne des redoutables scorpions marins géants, de gentilles bébêtes ayant survécu à l'extinction de l'Ordovicien et pouvant atteindre 2,5 m de long, lointains cousins de nos arachnides modernes (araignées, scorpions, acariens…).

DEVONIEN : DE -419 A -358 MILLIONS D'ANNEES, L'AGE DES POISSONS

Dans l'eau, les poissons se développent et se diversifient, avec notamment les placodermes, une classe aujourd’hui éteinte de poissons dotés de mâchoires puissantes et de plaques articulées sur l’avant du corps à la manière d’une carapace de tortue. Certaines espèces d’eau douce développent même des poumons primitifs, comme Ichthyostega, des animaux d’environ 1,5 m à la tête aplatie qui devaient ressembler à un croisement  entre un poisson et une salamandre géante et qui avaient 4 pattes palmées et pouvaient se déplacer lourdement au sol d’un marais à un autre. Sur la terre ferme apparaissent les premières forêts et les insectes. Une seconde extinction de masse intervient il y a environ 380 Ma et fait disparaître 70 % des espèces animales. Les causes de cette seconde crise biologique restent à déterminer, même si la grande variabilité du niveau des mers sur cette période combinée au développement d’un abondant couvert forestier, chargeant les fleuves de grandes quantités de matières organiques terrestres, ont pu jouer un rôle.

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DE -358 A -201 MILLIONS D'ANNEES : LIBELLULES GEANTES, REPTILES & PREMIERS MAMMIFERES

(photo : Statue d'une ammonite géante - Efraimstochter - Pixabay - CC0)

CARBONIFERE : DE -358 A -298 MILLIONS D'ANNEES, L'AGE DU CHARBON

Le climat chaud a favorisé l’apparition d’immenses forêts qui poussent sur les sols marécageux, un habitat propice aux amphibiens et aux insectes volants, dont Meganeura monyi, une libellule géante de 60 cm d’envergure (!). L'atmosphère d'alors est extrêmement riche en oxygène, propice à la croissance des végétaux et des insectes mais également à de nombreux incendies. Le pétrole et le charbon consommés aujourd’hui résultent de la transformation des débris abondants (bois et végétaux, matières organiques) de cette période et depuis stockés dans le sol, d’où leur nom d’énergies fossiles.  Dans les mers, les ammonoïdés (ou ammonites) abondent. Apparus lors du Dévonien, ce sont des mollusques céphalopodes prédateurs (dont certains pouvaient dépasser les 2 m !) avec une coquille enroulée et une tête garnie de bras ressemblant probablement au nautile actuel.

PERMIEN : DE -298 A -252 MILLIONS D'ANNEES

Au Permien, il n’existe plus qu’un unique supercontinent terrestre, la Pangée, et les reptiles en ont pris le contrôle, notamment sous la forme d’espèces massives se déplaçant lourdement sur quatre pattes courtaudes à la manière des crocodiles. Le Dimetrodon, un reptile géant de 3,5 m de long et 250 kg arborant une grande voile dorsale verticale, fait régner la terreur avec sa redoutable mâchoire dotée de dents pointues et persécute les autres animaux comme l’Eryops, un amphibien qui pouvait atteindre 2 m de long ! Au Permien, nombre d’animaux arboraient des voiles dorsales, extensions de leurs vertèbres dont on pense sans certitude qu’elles pouvaient aider leurs propriétaires à réguler leur température interne. L’ère s’achève avec des changements climatiques et volcaniques violents qui entraînent une troisième extinction massive qui impacte plus de 75 % des espèces terrestres et 90 % des espèces marines.

TRIAS : DE -252 A -201 MILLIONS D'ANNEES 

Le Trias est caractérisé par l’apparition d’un grand nombre d’espèces et ordres aujourd’hui disparus, à l’image des phytosaures, évoquant le gavial actuel avec qui ils ne partagent pourtant qu’une très lointaine filiation, ou l’étrange Cynognathus, le ‘chien-reptile’, un vorace prédateur de 2 m de long avec une grosse tête pourvue de mâchoires puissantes aux dents différenciées et qui devait avoir l’allure générale d’un blaireau. Il faisait partie du groupe des cynodontes, un groupe dont seront issus les Mammaliaformes, ancêtres des mammifères. Dans les airs, l’ordre des ptérosaures fait son apparition il y a 230 Ma : ni oiseaux ni dinosaures, ce sont des reptiles volants qui disparaîtront lors de l’extinction du Crétacé. Dans les océans hostiles de l’époque apparaissent les ichtyosaures il y a environ 250 Ma, des reptiles carnivores de taille variable (jusqu’à 21 m estimés pour Shonisaurus sikanniensis !) qui avaient l’allure générale de nos dauphins actuels.  

DE -201 A -2,6 MILLIONS D'ANNEES : JURASSIC PARK, DINOS GEANTS, PLANTES A FLEURS & DEBUT DU REGNE DES MAMMIFERES

(vidéo : Prehistoric Park Episode 1, 1er épisode d'une extraordinaire série de la BBC sur les dinosaures et les animaux préhistoriques - Source : Youtube - Thedark85)

JURASSIQUE: DE -201 A -145 MILLIONS D'ANNEES, L'AGE DES DINOSAURES

Il y a 201 Ma, une nouvelle extinction de masse frappe la vie sur Terre, entraînant la disparition des derniers grands amphibiens, de 75% des espèces marines et de 35% des familles d'animaux. Au Trias succède l'ère du Jurassique et la Terre devient le royaume des sauriens géants qui se déclinent en de nombreuses espèces herbivores (massif stégosaure (6.000 kg !) arborant deux rangées d’énormes plaques osseuses verticales sur son dos depuis son cou jusqu'au bout de sa queue, brontosaure de 20 m de long au cou immense, Diplodocus de 27 m de long…) et carnivores bipèdes se déplaçant sur leurs puissantes pattes arrières (cératosaure, redoutable ‘lézard à corne’ et son successeur, l’allosaure, mesurant 12 m de long). Apparaissent les premières plantes à fleurs qui font le bonheur des insectes pollinisateurs, et il y a environ 150 millions d’années apparaît également archéoptéryx, drôle de reptile volant à plumes qui a sans doute partagé avec nos oiseaux actuels un même ancêtre commun. C’est enfin au cours du Jurassique qu’apparaissent les premiers vrais mammifères

CRETACE : DE -145 A -66 MILLIONS D'ANNEES

Pendant que les plantes à fleurs se développent, les animaux atteignent des tailles colossales, les plus gigantesques ayant jamais vécu sur la planète ! C'est l'âge d'or des monstres et des titans : les placides sauropodes qui atteignaient les 80 tonnes, le monstrueux Deinosuchus, proche cousin des alligators modernes avec un crâne massif et qui devait peser 10 tonnes et mesurer 15 m de long, ou le terrible Tyrannosaurus, super prédateur carnivore absolu (12 à 13 m de long, 4 à 5 m m de haut, plus de 8.000 kg) qui n’hésitait pas à s’en prendre au puissant tricératops, herbivore cuirassé de 7.000 kg doté de deux longues et redoutables cornes au-dessus des yeux. Dans les mers et océans croisent également des créatures cauchemardesques  tout aussi gigantesques : l’archélon, une tortue marine géante de 4,5 m et 2.200 kg, le redoutable mosasaure, animal de 17 m aux origines terrestres, ou encore l’élasmosaure, le lézard-cygne, un animal de 18 m avec un corps de tortue et un cou immense (la moitié de son corps) qui ferait un très bon monstre du Loch Ness… Puis les dinosaures vont progressivement décliner avant qu’une cinquième extinction massive n’impacte violemment la planète il y a 66 Ma, marquant la fin de Crétacé et l'entrée dans une nouvelle ère, le Tertiaire. 50 % des espèces disparaissent, a priori en raison de l’impact d’une météorite géante et/ou d'une activité volcanique très intense, phénomènes qui bouleversent les conditions de vie sur la planète.

DU PALEOCENE AU PLIOCENE : DE -66 A -2.6 MILLIONS D'ANNEES

Les dinosaures ont disparu et la place est libre pour les mammifères qui évoluent rapidement, grossissent et se diversifient, un phénomène favorisé par la séparation des continents. Sur terre on peut croiser le titanesque dinotherium, une espèce d’éléphant primitif de 5 m de haut (l’actuel éléphant d’Afrique est à 3,5 m) avec deux énormes défenses jaillissant de sa mâchoire inférieure et courbées vers le bas ; le Megatherium, lointain parent des paresseux et du fourmilier géant actuels, un énorme mammifère herbivore poilu qui atteignait 5 m de haut lorsqu’il se dressait sur ses pattes arrières ; ou encore le Gastornis (aussi appelé Diatryma), un oiseau coureur géant de plus de 2 m de haut aux ailes atrophiées à l’énorme bec et aux pattes puissantes. Dans les océans croisait notamment le mégalodon (Otodus Megaselachus megalodon en version originale), une espèce éteinte de requin géant avec des dents de la taille d’une main humaine et sur la base desquelles on a estimé sa taille à… 18 m de long (trois fois plus que le grand requin blanc actuel). En Afrique, il y a environ 5 à 6 Ma, un drôle de primate de la famille des Hominidés se sépare de la lignée des chimpanzés et va fonder sa propre lignée, celle du genre Homo qui se déclinera en plusieurs espèces : Australopithèque, Paranthropus, Homo habilis, Homo ergaster… Evoluant dans des environnements ouverts de savanes aux herbes hautes, il se dresse sur ses pattes arrières, vit en groupes organisés, enrichit son régime alimentaire de viande et de graisse et se met à utiliser des galets pour chasser, dépecer la viande, briser des noix...

 
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DE -2,6 MILLIONS D'ANNEES A AUJOURD'HUI : MAMMOUTHS, TIGRES A DENTS DE SABRE, ET HOMME MODERNE

(Photo : Peinture rupestre d'un bison - janeb13 - Pixabay - CC0)

LE PLEISTOCENE : DE -2,6 MILLIONS D'ANNEES A - 11.000 ANS

Cette époque géologique est marquée par un grand nombre de cycles de glaciation, avec certains épisodes où la glace va jusqu’à couvrir 30 % de la surface du globe ! Ces épisodes de froid intense emprisonnent l’eau sur les continents, faisant baisser le niveau des mers et océans jusqu’à 100 m. Des passerelles apparaissent entre les zones de terres émergées et favorisent  les migrations et les échanges biologiques. Des créatures fantastiques côtoient les ancêtres ou espèces cousines de l’homme : Mammouth laineuxrhinocéros laineux, majestueux cerf géant dont les bois formidables atteignaient 3,5 m de large ou étrange glyptodon, lointain parent de nos tatous actuels, un herbivore cuirassé à l’énorme carapace dans laquelle il se cachait et qui faisait la taille… d’un rhinocéros ! Les différentes espèces et populations d’Hominidés de cette période (à laquelle seul Homo sapiens, l’homme moderne, survivra) doivent également affronter de terribles prédateurs dont le mythique ours des cavernes au large crâne et aux pattes avant surpuissantes pouvait atteindre 3,5 m de haut dressé sur ses pattes et se disputait les mêmes abris que l’Homme de Néandertal quand venait l’hiver. Sur le continent américain régnaient les smilodons, un genre de félins mieux connus sous le nom de ‘tigre à dents de sabre’ en raison de ses spectaculaires canines de 20 cm, un super prédateur de la taille d’un lion et qui comme lui vivait en groupe hiérarchisés.

L’HOLOCENE : D’ENVIRON 11.000 ANS A AUJOURD’HUI

L’Holocène, qui aurait débuté il y a 11.000 ans, correspond à la période actuelle. Cette période se caractérise par l’avènement de l’Homme moderne, qui colonise progressivement toute la planète alors que dans le même temps on constate la disparition d’un nombre croissant d’espèces animales et végétales. Le rythme de disparition des espèces combiné à l’ampleur des changements climatiques actuels et à venir impactent significativement la biosphère et font craindre un sixième épisode d’extinction massive. On parle aussi de l’Anthropocène, l’Ere de l’homme, pour qualifier l’époque moderne où l’impact des activités humaines sur la planète (transports, industries, pêche, agriculture, pollution, exploitation des ressources jusqu’à épuisement, urbanisation, etc…) est devenu si important qu’il en vient à peser significativement sur la biosphère, induisant de fait une origine humaine à la crise biologique et écologique actuelle. In fine juste une couche de sédiments supplémentaires à l’échelle des temps géologiques mais un épisode qui pourrait aller jusqu’à menacer la survie même d’Homo sapiens quand on voit l'ampleur des précédentes extinctions...

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SURVIVANTS DU PASSE (?)

(photo : Coelacanthe / Daniel Jolivet / Flickr / CC BY 2.0)

A l’échelle des temps géologiques et des grands phénomènes qui ont ponctué l’histoire de la planète, on ne peut qu’être humble et fasciné par la formidable capacité de résilience, de survie et d’adaptation du vivant malgré les hécatombes successives qu’il a enduré. On trouve même encore aujourd’hui certaines espèces qui présentent des caractéristiques anatomiques leur donnant un aspect proche de leurs parents fossiles. Qualifiées à tort d’‘espèces fossiles’ (alors qu’en réalité elles ont continué à évoluer dans le temps, même de façon subtile), elles n’en demeurent pas moins fascinantes par leur filiation directe avec des groupes et espèces très anciens. Pour les végétaux on peut citer le groupe des fougères apparu il y a plus de 400 Ma, le Ginkgo biloba, dernière espèce bien actuelle d’une famille apparue avant les dinosaures, ou encore le pin parasol du Japon, dont on a retrouvé des fossiles de parents proches datant de 230 Ma. Et côté animaux, impossible d’ignorer le coelacanthe, poisson apparu il y 350 Ma et dont le groupe était supposé éteint avant qu’on ne découvre en 1938 avec stupéfaction que des représentants vivaient encore dans quelques cavernes sous-marines sur la côte Sud-Est africaine. En réalité, le coelacanthe moderne est d’un genre différent de ses ancêtres fossiles, car il a évolué entre temps, au même titre que les limulesrequins ou crocodiles dont les espèces actuelles sont des évolutions de leurs ancêtres, mais qui ont conservé un aspect proche de ce qu’elles pouvaient être avant.

Chaque épisode d’extinction de masse et chaque changement de période dans l’histoire de la planète ont  été marqués par des modifications climatiques, géologiques et atmosphériques majeures qui ont sans cesse redistribué les cartes du vivant. Faisons en sorte de pouvoir continuer à en être les témoins privilégiés le plus longtemps possible !

 

Note : un grand merci à Maxence DUCROS, titulaire d’un Master en Paléontologie, pour sa collaboration précieuse et éclairée à cet article et qui travaille actuellement sur Clever Science, un projet de vulgarisation scientifique qui vise à promouvoir la culture scientifique pour lutter contre la désinformation.

Crédit article : Julien PIERRE & Maxence DUCROS

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