Le Livre d'Argent

Mais que voilà, en ce #VendrediVulga ? Ben, c'est lui : le nouveau #Vulgadredi ! La semaine dernière, nous avions donc fait une petite pause dans notre voyage dans le temps pour profiter de l'actu et parler un peu d'aurores polaires. Ce qui nous a permis au passage de réviser un peu quelques éléments qui rendent notre planète habitable. Et ça tombe bien, parce qu'on va maintenant parler un peu de ses habitants.

Sauf que l'histoire de la vie sur Terre étant évidemment pas mal touffue, et c'est pour ça que c'est cool, on ne va pas pas rentrer à fond dans le détail, mais plutôt consacrer les seize pouets du jour à poser quelques points de repères plus ou moins utiles, à partir desquels on pourra éventuellement creuser ensuite.

2/16 L'histoire de la vie sur Terre commence donc au plus tard au début de l'Archéen, et vraisemblablement dès la fin de l'Hadéen, c'est-à-dire il y a autour de quatre milliards d'années, quand notre planète en compte quatre et demi. Mais pendant la plus grande partie de cette durée, la vie a existé essentiellement sous forme unicellulaire.

Ça ne veut pas dire que ce n'était rien pour autant : on a déjà mentionné que ces formes de vies ont, dès l'Archéen, eu suffisamment d'influence sur leur environnement pour modifier lentement, mais sûrement, la composition de l'atmosphère de notre planète, avec de grandes conséquences au niveau climatique.

Mais tout ça, donc, c'était dans le dernier thread de cette série, il y a deux semaines : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B2LuuVzTLtGtHpY252

3/16 Nous allons donc nous concentrer sur le dernier éon de notre planète, celui où on on peut trouver pas mal de formes de vies intéressantes sans avoir besoin d'un microscope pour aller les étudier. Et on va se concentrer sur un des trois grands groupes d'êtres multicellulaires : celui dont nous faisons partie, les métazoaires, c'est-à-dire les animaux (on évoquera aussi très rapidement les deux autres, végétaux et champignons).

Nous voici donc au Cambrien, période géologique où l'on commence à retrouver beaucoup plus de variété dans les fossiles que dans les couches précédentes. Une diversité d'ailleurs assez surprenante par rapport à nos habitudes actuelles, car les animaux les plus gros de l'époque sont des arthropodes (la branche des insectes et des araignées) ou des cousins très proches d'eux.

4/16 Certaines espèces de ce groupe mesurent en effet entre un et deux mètres, tandis que les formes de vies qui mèneront peu à peu à notre branche ne mesurent encore que quelques dizaines de centimètres au maximum. Pas encore le rapport de tailles qui nous semble habituel aujourd'hui, donc. Mais tout ça allait bien sûr évoluer.

L'évolution, vous le savez, se fait par l'apparition ou la transformation de caractères. Et parfois, un même caractère apparaît, de façon indépendante, à plusieurs endroits dans l'arbre du vivant. C'est vraisemblablement le cas pour un organe assez utile apparu précisément au cours du Cambrien : l'œil, celui des arthropodes et le nôtre ayant une structure différente, mais les deux datant semble-t-il de la même période.

Évidemment, c'est utile pour admirer des spectacles comme celui de la semaine dernière : https://fadrienn.irlnc.org/notice/B2aHexHt733eTL9N32

5/16 Mais le vivant de l'époque n'admire pas spécialement ce genre de spectacles, et pour cause : la vie animale est encore exclusivement aquatique. Les bactéries ont semble-t-il commencé à quitter l'océan pour avancer sur la terre ferme dès l'Archéen, et quelques plantes et champignons s'y sont probablement aventurés dès le Protérozoïque, donc à la fin du « précambrien ». Les animaux ne commenceront à les rejoindre qu'après une crise majeure.

En effet, pendant tout le Cambrien, puis pendant la période suivante, l'Ordovicien (la transition entre les deux se fait il y a environ cinq cent millions d'années), la vie animale va rester exclusivement aquatique, et globalement beaucoup se diversifier. Mais la fin de l'Ordovicien, il y a ≃445 millions d'années marque la dernière apparition d'un certain nombre de formes fossiles : on estime qu'environ 85% des espèces qui vivaient alors disparaissent lors de la transition vers la période suivante, le Silurien.

6/16 Il s'agit de la première des cinq grandes extinctions de masse (il y en a aussi eu un paquet d'autres de plus faible ampleur, globalement chaque changement de période correspond à une extinction, mais certaines ont été plus marquantes que d'autres) qu'a connu notre planète avant notre époque. Il semble que celle-ci ait été principalement due à une glaciation assez intense, à laquelle pas mal des formes de vie de l'époque n'auront pas eu le temps de s'adapter.

Mais la vie, elle, continue, et c'est donc au cours Silurien que des pattes ont pour la première fois marché hors de l'eau. Il s'agissait encore d'un arthropode, le brontoscorpio, une sorte de scorpion mesurant environ un mètre et qui a été l'une des premières formes de vies dotées de poumons.

7/16 Pendant ce temps, la branche des vertébrés, la nôtre, évolue bien sûr elle aussi. C'est même à cette période (tout début du Silurien, encore que quelques fossiles laissent à penser que ça pourrait remonter à la fin de l'Ordovicien) qu'apparait un caractère assez utile pour nous (j'écris ça pendant ma pause de midi) : la mâchoire.

On appelle « gnathostomes » les vertébrés dotés d'un tel organe permettant de croquer ou de mâcher, et si le fait de parler de mâchoire et de vie aquatique vous évoque un film, dites-vous que c'est aussi à la fin du Silurien que la lignée des gnathostomes va se séparer en deux : d'un côté ceux qui vont développer un véritable squelette en os, dont nous ferons partie, et de l'autre ceux qui ne garderont que du cartilage, comme les requins.

8/16 …requins dont la lignée apparaîtra au cours de la période géologique suivante, le Dévonien, mais avec qui nos plus récents ancêtres communs sont donc ceux qui ont commencé à mordre. On peut d'ailleurs noter que ces ancêtres nous ont légué un autre caractère commun : les molécules permettant de transporter l'oxygène qui donnent une couleur rouge à notre sang. Comme quoi certains films sont une affaire de famille.

Plus loin de nous dans l'arbre du vivant, c'est aussi au Dévonien qu'apparaissent les premières grandes lignées de plantes terrestres, et que donc la vie multicellulaire s'installe durablement hors de l'eau (les brontoscorpio du Silurien ne faisaient que passer d'un milieu à l'autre). Les lichens, qui sont des symbioses plante/champignon, étaient sans doute là depuis un moment, mais ils se fossilisent très mal.

9/16 Hélas, la fin du Dévonien viendra avec une seconde grande extinction, où cette fois-ci environ 75% des espèces vont disparaître. La cause n'en est pas encore précisément connue, mais il est possible que ce développement des plantes terrestres ait participé, aux côtés de facteurs climatiques, contribuant à une diminution du taux d'oxygène dissout dans l'eau gênant fortement la vie marine.

En revanche, le taux d'oxygène dans l'air augmentera fortement à la période suivante, le Carbonifère, jusqu'à atteindre près de 30% de la composition de l'atmosphère à certains moments (contre ≃21% aujourd'hui, même si les taux au cours du Carbonifère ont en fait été pas mal plus variables qu'on ne l'a cru pendant un certain temps). Le taux de CO₂, également, était beaucoup plus élevé qu'aujourd'hui.

10/16 Les changements de composition de l'atmosphère sont dus à plusieurs phénomènes. Le monde vivant y contribue bien sûr pas mal, mais les volcans, entre autres, jouent également. Et le Carbonifère est une période d'intense activité volcanique : les deux supercontinents de l'époque, le Gondwana et la Laurussia, commencent à se réunir pour former la Pangée, ce qui entraîne pas mal d'activité de ce côté.

Mais le nom de « Carbonifère » nous parle, étymologiquement parlant, de fabrication du charbon. En effet, une très grande partie des gisements de houille que nous devrions arrêter d'exploiter proviennent de la lente décomposition des forêts de cette période. Au cours des périodes suivantes, des champignons acquièrent la capacité de se nourrir de ce bois mort, rendant ce phénomène beaucoup plus rare (et diminuant le taux de feux de forêts, jusque là facilités aussi par l'oxygène plus abondant).

11/16 Le Carbonifère est aussi la période où les animaux vertébrés, ou du moins l'une de leurs branches que l'on appellera les tétrapodes, commenceront à rejoindre les plantes et les arthropodes en venant coloniser la terre ferme. Tout en ayant toujours besoin de retourner dans l'eau au moins pour se reproduire.

En effet, « la » sortie des eaux, unique et définitive, est globalement un mythe. Même si l'on ne regarde que les tétrapodes, pas mal de formes de vies vont rester assez longtemps amphibies, passant une partie de leur vie de chaque côté, et plusieurs lignées terrestres retourneront vivre dans l'eau au fil du temps. Puisqu'on est aussi #VendrediLecture, (Jean-)Sébastien Steyer parle très bien de ça dans le très chouette « La Terre avant les dinosaures », fort joliment illustré par Alain Bénéteau.

12/16 Il n'empêche que c'est au cours du Carbonifère que les hasards de l'évolution ont doté nos lointains ancêtres d'un sac amniotique, une poche remplie de liquide permettant aux œufs de se développer hors de l'eau, et facilitant donc le fait d'aller s'installer sur la Terre ferme. Assez vite, le groupe des amniotes, la branche disposant de cette caractéristique, se divisera en deux : les sauropsides et les synapsides.

Les premiers resteront d'abord de taille modeste, pendant que les seconds commenceront, au cours de la période suivante, le Permien, à compter des espèces d'assez grande taille : trois à cinq mètres, ce que la Terre ferme n'avait encore jamais connu (l'océan comptait pour sa part déjà des animaux bien plus grands). Parmi eux, le Dimétrodon est probablement un des plus connus.

13/16 Les choses vont cependant s'inverser, suite à la plus importante extinction de masse que notre planète ait connue. Mettant un terme au Permien, et avec lui à l'ère Paléozoïque, il y a environ 252 millions d'années, elle causera la disparition d'environ 95% des espèces marines et 70% des espèces terrestres. Plusieurs causes sont envisagées, dont notamment des supervolcans et impacts météoritiques.

Une nouvelle ère commence alors, l'ère Mésozoïque, dont la première période s'appelle le Trias, au cours duquel la Pangée commencera à se disloquer. Les gros synapsides du Permien ont maintenant tous disparus, mais il reste quelques espèces de plus petite taille qui vont continuer d'évoluer et se doter de quelques caractéristiques intéressantes : des poils permettant de réguler leur température et des mamelles pour allaiter leurs petits, petits que la plupart d'entre eux se mettront à mettre au monde directement, sans pondre d'œufs.

Pas tous, hein, il reste les monotrèmes, mais ça, on en a déjà parlé : https://fadrienn.irlnc.org/notice/Ayq6HnZA7DBl1vwY2S

14/16 Mais les mammifères ne sont pas le seul groupe connu à apparaître au Trias. Pendant ce temps, dans l'autre branche de la famille, celle des sauropsides (qui donnera aussi, par ailleurs, les lézards et les serpents actuels) on va voir apparaître une lignée un peu particulière : celle qui mènera aux crocodiles et à leurs cousins, les dinosaures.

Les choses se sont donc inversées par rapport à avant la crise, puisque les mammifères vont longtemps rester de petite taille, pendant que certains crocodiles et dinosaures (pas tous, il y aura aussi pas mal d'espèces de petite taille) vont atteindre à leur tour des tailles gigantesques. Même s'il faudra pour ces derniers surtout attendre les deux périodes suivantes, le Jurassique et le Crétacée.

15/16 Et cette attente ne se fera d'ailleurs pas tout en douceur, puisque la quatrième grande extinction a lieu il y a 200 millions d'années, entre le Trias et le Jurassique. Ses causes ne sont pas connues avec précision, mais là encore, on soupçonne des changements climatiques, causés par ou accompagnés d'une activité volcanique intense, et peut-être d'un impact d'astéroïde.

Suivra, vous le savez déjà, le règne des dinosaures, au cours duquel pas mal d'espèces impressionnantes vont se succéder. En particulier les oiseaux, une lignée de dinosaures à plumes qui apparaît au cours du Jurassique et qui sera la seule à survivre à la fin du Mésozoïque. Mais on peut aussi noter que d'autres trucs chouettes apparaissent sous ce règne. Ainsi, les premières plantes à fleur montrent leurs couleurs au début du Crétacée.

16/16 La cinquième grande extinction de masse surviendra à la fin du Crétacée et marquera le début de l'ère Cénozoïque, au début de laquelle apparaîtront notamment les primates, et où certains mammifères retourneront à leur tour à la mer pour former la lignée des cétacés… Le rapport de tailles entre sauropsides et synapsides s'inversera d'ailleurs de nouveau, puisque les dinosaures restants sont plutôt petits, tandis que certains mammifères deviendront assez gros.

Et comme en dire davantage demandera évidemment pas mal de détails, j'ajoute un dix-septième pouet avec un sondage pour savoir de quel côté on part creuser la semaine prochaine (sachant, encore une fois, que tout sera probablement abordé tôt ou tard de toute façon). En attendant, j'espère que tout ça vous plaît toujours ; comme d'hab, n'hésitez pas à réagir !

17/16 Donc, le thread de cette semaine a ouvert pas mal de portes, et j'aime autant que ce soit vous qui décidiez dans quel ordre on va les passer. On pourrait par exemple continuer l'histoire là où on s'est arrêtés, et donc parler de la façon dont la vie a continué à évoluer au cours du Cénozoïque (spoiler : au bout d'un moment, la lignée humaine apparaît, mais ce n'est pas forcément le plus intéressant dans le lot).
On pourrait aussi rester un peu plus au Mésozoïque pour parler plus en détail de ces fameux dinos et de quelques uns de leurs cousins, il y a plein de trucs sympas à en dire. Ou bien on peut aussi reprendre notre petite échelle du temps et donner un peu plus de détails sur certaines bêtes de telle ou telle époque, par exemple en cherchant les plus gros animaux.
Ou si tout ça vous saoule, on peut aussi juste changer de sujet. Par exemple, si les aurores de la semaine dernière vous ont plu, on doit pouvoir parler un peu plus en détails de ces histoire de couleurs, notamment du ciel. Ou bien, ça fait plusieurs fois que je parle de volcan, et il y a aussi des choses sympa à détailler par là. À vous de voir !

18/16 Visiblement, je vous ai très mal vendu cette histoire de couleur, puisqu'aucune des 19 personnes ayant voté (merci à vous !) n'a choisi ça.

Donc, le délai étant écoulé, on est à 30% de votes pour rester au Mésozoïque et causer un peu plus de dinosaures et compagnie, 26% pour embrayer sur les volcans, et 22% ex-æquo pour continuer sur le Cénozoïque ou rebalayer l'échelle des temps en parlant un peu de gigantisme.
Beh vu que la fin du Crétacée est marquée, outre l'impact météoritique, par d'importantes éruptions volcaniques, on dirait que vous m'avez sorti quelque chose qui marche plutôt pas mal chronologiquement parlant !