Our Story Planet Earth.
Planète Terre :
Distance au Soleil = 150 000 000 km
Diamètre = 12 750 km
Durée de révolution = 365 jours
Durée de rotation = 23 h 56 min
Axe d’inclinaison = 23,26°.
Les origines de notre planète Terre.
Notre planète remonte à environ 5 milliards d'années, tandis que le soleil se formait peu à peu. Les premiers instants de la Terre n'ont pas grand-chose à voir avec son aspect actuel et de nombreux mystères planent encore sur son évolution. On ne sait pas encore avec exactitude d'où provient l'eau des océans primitifs et comment nos ancêtres bactériens ont formé des êtres vivants.
La naissance de la Terre remonte à 5 milliards d'années environ. Un nuage de poussière, formé de débris d'étoiles explosées (fer, carbone, or et substances radioactives comme l'uranium), se densifie pour former une planète qui ressemble à la Lune : c'est la Terre primitive. Rien d'extraordinaire ne se passe durant 400 millions d'années, jusqu'à ce qu'une énorme météorite percute la Terre...
Suite au choc, des débris sont projetés dans l'espace et entrent en orbite autour de la Terre. Ils tournent, se regroupent pour former un anneau puis une boule : c'est la Lune, qui s’éloignera petit à petit de la Terre.
Vers 3,8 milliards d'années, la pression monte en flèche au centre de la Terre, si bien que la croûte terrestre se déchire. La surface de la Terre est bombardée par des comètes et n'est que lave en fusion, crachée par d'immenses volcans. Mais ces volcans rejettent des gaz : azote, vapeur d'eau et gaz carbonique forment l'atmosphère primitive.
Certains chercheurs pensent que l'eau serait venue des comètes (plus d'un million d'impacts énormes soit un par mois à cette époque primitive), formées de poussière et de glace. Sous la violence des impacts, la glace se serait évaporée et aurait formé des nuages de vapeur acide et chaude.
La Terre se refroidit lentement, la vapeur d'eau devient pluie. Cette pluie durera plus d'une centaine de millions d'années, formant ainsi des rivières et des lacs, avant de former les premiers océans couleur vert-olive, source de la vie.
Mais l'eau des océans actuels contient du H2O et une eau moins connue, appelée "eau lourde", dont les comètes jusque-là étudiées ne sont pas dotées. L'origine des océans de notre planète reste donc un mystère.
Les océans sont acides, l'atmosphère toxique et la surface terrestre bombardée d'astéroïdes. Mais malgré ces conditions extrêmes, de nombreux scientifiques pensent qu'une forme de vie primitive pouvait déjà voir le jour. On peut penser que la vie est apparue sur Terre il y a environ 3,8 milliards d'années ou même avant (des chercheurs travaillent au Groenland sur les roches primitives, qui pourraient contenir la trace chimique des tous premiers microbes).
En Australie, on trouve encore des stromatolites fossiles, habitats naturels des bactéries qui ont vécu des milliards d'années en transformant l'hydrogène sulfuré en acide. On ne sait pas ce qui a incité ces bactéries a se reproduire et évoluer en êtres vivants* (la métaphysique commence là où la biophysique s'arrête) : c'est le deuxième grand mystère qui plane sur la naissance de la vie terrestre et sûrement l'une des plus grandes énigmes scientifiques.
Toujours est-il que la vie a évolué très tôt et très vite à partir de ces micro organismes, donnant la biodiversité qu'on connaît aujourd'hui.
*certains chercheurs tendent à prouver que les molécules de la vie proviennent d'un corps géant entré en collision avec la Terre.
- 250 millions d'années : la Terre est en mouvement constant. Les continents se regroupent en un seul qu'on nomme la Pangée. Commence dès lors le règne des dinosaures. Petit à petit le continent unique se disloque en plusieurs continents.
- 65 millions d'années : une autre météorite percute la Terre (Chicxulub, Mexique). Sous l'effet du choc, l'atmosphère se charge de poussière et les températures chutent. C'est la fin du règne des dinosaures.
Au fur et à mesure que le climat s'améliore, les petits mammifères qui ont survécu se développent, dont l'homme.
Il y a 4,560 milliards d'années, naissance de la Terre
Il y a environ 4,56 milliards d'années, la planète Terre est née au sein de l'Univers, dans la galaxie appelée Voie Lactée. Un milliard d'années s'appelle aussi une Giga-année (Ga). 4,560 milliards d'années s'écrivent aussi 4,560 Giga-années ou 4'560'000'000 années ou 4560 millions d'années.
En ce temps-là, à un certain endroit du pourtour de la voie
lactée, il y avait un vaste nuage de gaz et de poussières qui
tourbillonnaient. Peu à peu, les poussières se sont agglomérées
pour former le soleil, autour duquel gravitait un disque de
poussières.
Dans ce disque, les poussières se sont également agglomérées
et ont formé des amas de matière rocheuse.
Parfois, ces blocs entrent en collision et certains explosent sous le choc. D'autres résistent et attirent d'autres blocs rocheux. Ils fusionnent avec certains d'entre eux et forment des boules rocheuses chaudes. Tout cela se produit pendant une trentaine de millions d'années. C'est ainsi que se forment les 4 premières planètes du système solaire, Mercure, Vénus, Mars et la Terre.
La Terre devient rapidement très chaude sous l'effet des collisions des blocs rocheux et des désintégrations d'éléments radioactifs. Elle est le siège d'une intense activité sismique et volcanique et se réchauffe jusqu'à environ 4700 °C. À cette température, la roche est en fusion et coule sous forme de lave.
Puis commence le refroidissement de la planète. Des surfaces solides se forment à la surface. Au début, elle n'est constituée que de minéraux. Elle ne peut accueillir aucune vie.
Il y a 4,360 milliards d'années, l'eau liquide entre en scène
L'eau tient une place très importante sur Terre à la fois par sa quantité et surtout par son rôle dans le maintien de la vie. Les substances qui sont ingérées ou excrétées par les organismes sont acheminées par l'eau.
C'est nécessairement en présence d'eau liquide que la vie est apparue sur la terre. Mais comment?
Dans des roches datées de 4,36 milliards d'années dans
l'ouest de l'Australie occidentale, on a découvert des
cristaux de zircon, minéral exceptionnellement résistant,
dont la composition en oxygène suggère qu'ils se sont
formés dans l'eau.
Ainsi de l'eau liquide était présente en surface il y a 4,36 Ga.
Le scénario le plus accepté est que l'eau présente dans
l'atmosphère sous forme de vapeurs s'est condensée en
nuages. Les nuages sont constitués de fines gouttelettes
d'eau liquide en suspension. Les nuages sont tombés en
pluies diluviennes pendant des millions d'années, formant les océans.
Mais d'où venait cette vapeur d'eau? On ne le sait pas et les scientifiques ne peuvent qu'imaginer des scénarios.
Pour certains, la vapeur était présente dès la formation de la Terre quand elle était encore chaude. L'hydrogène de l'eau serait venu des vent solaires. L'eau est devenue liquide lorsque la Terre s'est refroidie vers 1100°C. Toutefois ce scénario est controversé parce que cela suppose un refroidissement lent de la planète, étalé sur un milliard d'années au moins. Or on estime que l'eau liquide était déjà présente 200 millions d'années après la naissance de la Terre.
Une autre théorie avance que de l'eau a été apportée de l'espace par les comètes. Les comètes sont des mélanges de grains de poussière et de glace pour environ moitié - moitié. La Terre a été bombardée par d'énormes comètes pendant 600 millions d'années. La force de l'impact de la comète dégage de la chaleur et l'eau s'évapore dans l'atmosphère.
Il est impossible de dénombrer la quantité de comètes tombées sur Terre, car toutes les traces ont été effacées par les bouleversements géologiques. Mais on a pu évaluer cette quantité sur la Lune qui, on le suppose, a été soumise aux mêmes bombardements que tout le système solaire. Les traces des impacts sur la lune sont visibles sous forme de cratères et on les compte par milliers. On a évalué que le volume d'eau relâché dans l'atmosphère est suffisant pour remplir les océans.
Il y a 3,800 milliards d'années, les bactéries entrent en scène
C'est en découvrant des squelettes fossilisés et des coquillages que nous savons que des animaux ont vécu autrefois sur la Terre (voir partie suivante, L'épopée des animaux). Nous pouvons en reconstituer leur morphologie probable d'après les traces qu'ils ont laissées dans les roches. La chair a disparu. Seuls sont restés les tissus minéralisés.
Bien entendu, on n'a pas de traces pour les époques les plus reculées où les roches étaient en fusion ou bien se sont enfoncées dans les profondeurs de la croûte terrestre par le déplacement des plaques. Il faut que la roche ait été figée pour que les traces minéralisées se soient conservées.
Comment savoir à quelle époque ont vécu les organismes fossiles? Il existe des techniques de datation basées sur l'analyse de la composition chimique (par exemple en carbone 14) de ces tissus ou des roches dans lesquelles ils sont incrustés. Toutefois, ces techniques reposent sur une loi théorique, établie à partir de phénomènes réguliers comme la décroissance radioactive du carbone 14, que l'on extrapole sur des millions et milliards d'années. Rien ne prouve que cette extrapolation est valide, car des facteurs extérieurs tels que des bombardements cosmiques peuvent avoir interféré. Les techniques sont d'autant moins fiables qu'on veut estimer des dates plus anciennes. Chaque fois qu'elles ont été affinées, l'estimation de la datation a été reculée vers le passé.
Quoiqu'il en soit, selon l'état actuel de ces techniques, les géologues ont attribué un âge aux massifs rocheux de la planète. Plus exactement, ils estiment la durée écoulée depuis le moment où la roche s'est figée. Depuis cette époque, elle n'a plus été fondue, transformée par des cataclysmes ou modifiée fondamentalement. C'est en fouillant dans les massifs les plus anciens que les géologues ont tenté de trouver des réponses à leurs questions: quelles sont les formes de vie les plus anciennes et quand sont-elles apparues?
Ils ont découvert des formes fossilisées d'innombrables bactéries et d'archées (sortes de bactéries anciennes - prononcez arké, comme dans archaïque), ainsi que d'autres traces indirectes de leur existence. Ce sont les organismes les plus anciens ayant existé sur Terre.
Stromatolithes fossiles
Un indice certain de l'existence de bactéries dans certains massifs anciens est
la présence de roches feuilletées appelées stromatolithes (en anglais
stromatolites). De tels stromatolithes non fossilisés existent encore
actuellement en Australie (Shark Bay) sous leur forme évolutive en cours de
croissance. Ils sont produits par un tapis de bactéries qui sécrètent une
substance gélatineuse calcaire qui se minéralise par dessous (Institut Français
d'éducation, ENS Lyon). Ce sont des cyanobactéries, un nom qui signifie
bactéries bleues. Elles sont encore appelées algues bleues.
L'existence de stromatolithes fossiles a été signalée dans des roches datant de 3,5 Ga en Afrique du Sud (Barberton) et en Australie (région de Pilbara). Cela suggère que des cyanobactéries étaient actives à cette époque.
Les premières bactéries (Bactéries de l'extrême)...
Chronologie de la Terre à l'apparition de la vie
Formation de la Terre à - 4,56 Giga-années (Ga) ;
Apparition de l'eau à - 4,36 Ga ;
Vie aquatique : Les premières bactéries à - 3,8 Ga (Plus anciens Micro-fossiles) ;
Premières Cyanobactéries fossiles à - 2,8 Ga ;
Création aléatoire des molécules de la vie à l'élaboration des cellules ;
Apparition de l'oxygène dans l'air à - 2,2 Ga ;
Premières Eucaryotes à - 2,1 Ga ;
Apparition des premiers mollusques à environ 670 Millions d'années (Ma) ;
Évolution de la vie : Premiers poissons à 450 Ma ;
Apparition des premiers arbres et forêts vers 370 Ma ;
Les animaux ont commencés à sortir de l'eau pour aller sur la terre ferme ; c'était les premiers amphibiens, il y a 350 Millions d'années. Certains de ces amphibiens se sont progressivement adaptés à la vie sur terre et ont donnés naissance aux reptiles, il y a 300 Ma.
Parmi ces reptiles, certains sont devenus des Dinosaures, il y a 230 Ma et ont dominés la terre durant toute l’ère secondaire. D'autres reptiles se sont transformés en mammifères, il y a 200 Ma. C'étaient des sortes de petits rats.
Certains Dinosaures se sont ensuite adaptés à la vie dans les arbres et au vol, ce sont les premiers oiseaux (ex : l'Archeopterix), il y a 150 Ma.
Malheureusement pour les Dinosaures, il y a 65 Ma, une grosse catastrophe naturelle les a fait tous disparaitre, à part les oiseaux. Il s'agissait d'une grosse météorite qui serait entrée en collision sur la terre et qui aurait déclenchée une série de changements climatique à laquelle les Dinosaures n'ont pas survécu.
Quand à eux, les mammifères ont survécu et ont dominés, à leur tour, la terre. Parmi ces mammifères, certains d'entre eux, les Primates, ont évolués pour devenir l'ancêtre de l'Homme (l'Australopithèque), il y a 4 Ma.
Voici plus de 200 millions d’années, les ancêtres des mammifères montrent le bout de leur museau. Face à la puissance de dinosaures, peu aurait parié sur leurs chances de survie. Pourtant, 200 000 ans après l’extinction des dinosaures (à 66 Ma), une petite bestiole, ancêtre des mammifères placentaires pesant 200 grammes, creusera son petit bonhomme de chemin.
Il y a plus de 200 millions d’années. Une douzaine de frêles bestioles se faufilent hors de leur refuge. Elles laissent derrière elles de timides empreintes sur l’humus encore tiède. Elles ressemblent à de petites musaraignes. Sans le savoir, elles tracent le début d’un long chemin qui conduira jusqu’à nous.
Ces « bestioles », qui ne paient pas de mine, sont pourtant les premiers représentants des mammifères.
Les mammifères ne font pas encore la loi
La vie n’est pas facile pour ces petits animaux, car le monde ne leur appartient pas, du moins pas encore. Les maîtres de ce monde -et cela durant 150 millions d’années- seront issus d’autres familles comme les euraptors (Eoraptor), les tout premiers dinosaures.
Imaginez-les, juchés sur leurs pattes arrières, dotés de doigts griffus, d’un museau effilé garni de dents pointues leur permettant d’être carnivores. Mesurant un mètre, ils évoluent en meute, poursuivant des petits reptiles ou encore les premiers mammifères. Ces mammifères devront faire le dos rond en attendant des jours meilleurs. Ils vivront dans l’ombre des reptiles mammaliens et des dinosaures qui entament à la même époque un règne sans partage.
Vers 167 millions, d’années, un peu avant l’apparition des premiers oiseaux, un nouveau mammifère pointe le bout son nez : l’Opossum. De la taille, d’une souris, il serait l’ancêtre des marsupiaux et des mammifères placentaires (dont la mère porte le petit dans l’utérus), et donc un parent éloigné.
Crusafontia, un des ancêtres des mammifères (Primate) Eomaia : notre lointain aïeul
Un peu plus tard, il y a 125 millions d’années, un petit mammifère insectivore de la taille d’une souris, probablement arboricole, fait ses premiers pas. Son nom: Eomaia.
C’est le tout premier euthérien connu. Présence de liquide placentaire et développement embryonnaire entièrement dans l’utérus, cette fois, le lien de parenté se rapproche.
Cependant, au Crétacé supérieur, entre 95 et 65 millions d’années, les mammifères sont encore peu nombreux. Malgré tout, ils entament une diversification. Certains sont insectivores ou encore carnivores. Ils commencent à diversifier leur nourriture pour s’affranchir de la concurrence alimentaire des dinosaures.
Mais les plus nombreux et surtout les plus ressemblants aux mammifères modernes sont les multi tuberculés, appelés « rongeurs du Mésozoïque ». Modernes seulement dans leur apparence car, en fait, ils diffèrent beaucoup des mammifères actuels, notamment par une mastication peu agile, facteur pourtant essentiel comme évoqué plus loin. Ils évolueront durant 120 millions d’années pour s’éteindre voici 35 millions d’années, échappant à la fameuse extermination des dinosaures.
Il y a 65 millions d’années, la chance tourne en faveur des mammifères
L’extermination des Dinosaures, il y a 66 million d’années, est une chance inespérée pour nous, les mammifères; Un véritable tournant sans lequel nous ne serions probablement pas là à l’évoquer. C’est notre combat par météorite interposée de David contre Goliath avant l’heure !
La catastrophe provoquée par la chute de cette célèbre météorite conduira à la disparition de tous les animaux de grande taille. Les mammifères qui ont su cohabiter tant bien que mal avec les dinosaures durant des millions d’années, vont bientôt pouvoir passer de l’ombre à la lumière.
C’est ainsi qu’une espèce de lémuriens, très mobiles, munis de mains préhensiles, se réfugieront sous les rochers grâce à leur agilité et à leur petite taille, laissant ainsi passer le cataclysme. De leur survie dépend notre lignée.
Ces premiers mammifères placentaires (voir photo ci-contre) d’un nouveau genre font donc leur apparition 200 000 ans après l’extinction des dinosaures.
Pesants à peine 200 grammes, ce ne sont pas encore des poids lourds de l’évolution mais ils sont très prometteurs et leur lignée va peser lourd dans l’écosystème !
Nous avons maintenant la preuve que les mammifères rescapés de la catastrophe qui a décimé les dinosaures, voici 65 millions d’années, jouissaient d’un comportement social et vivaient en groupe.
Cette preuve provient de la découverte, en Bolivie (site de Tiupampa, situé dans les Andes), de squelettes fossilisés d’une population de marsupiaux de petite taille (Pucadelphys andinus). 35 animaux qui ont vécu ensemble sur les rives d’un fleuve et qui ont sans doute été surpris par une forte crue, ce qui explique l’excellent état de conservation des fossiles.
Ceci témoigne du fait que les premiers mammifères vivaient en groupe et présentaient probablement des mœurs grégaires. Cela paraît d’autant plus surprenant que la plupart des marsupiaux d’aujourd’hui sont solitaires. D’une certaine manière, nous observons là, les toutes premières « tribus ».
Les restes fossilisés de deux des « marsupiaux ».
Les origines de la vie
