Chapitre 4 : L`histoire de la vie. Le temps profond : Complétez le
publicité
Chapitre 4 : L’histoire de la vie. Le temps profond : Complétez le tableau à l’aide des évènements qui suivent : formation de la Terre, invention de l’écriture, diversification des dinosaures, apparition de la vie, disparition des mammouths, les premiers Hommes, les premiers insectes, les peintures de la grotte de Lascaux, Les premiers chevaux, Les premières plantes. Il y a très très longtemps Il y a très longtemps Il y a longtemps 100x106 années 10 x 106 années 109 années Formation de la Terre (4.6 Ga), apparition de la vie (4 Ga) Il n’y a pas longtemps 106 années Diversification des dinosaures (150 Ma), les premiers insectes (400 Ma), les premières plantes (400 Ma) Les premiers chevaux (50Ma) Les premiers hommes (Homo habilis) (2Ma) C’était hier Préhistoire/Histoire 103 années Les peintures de la grotte de Lascaux (16000 ans), la disparition des mammouths (4000 ans), l’invention de l’écriture (6000 ans) 1 milliard d’année (Ga) = 109 ans 100 millions d’années (Ma) = 108 ans 10 Ma = 107 ans 1 Ma = 106 ans Mille ans = 103 ans Comment connaître le passé ? Comment reconstituer les paysages anciens ? Comment connaître l’histoire de la vie ? I. Les fossiles sont les témoins du passé. Activité 1 (B2i) : Déterminer le nom de quelques grands groupes de fossiles. Utilisation d’une clé de détermination. Photographie du fossile Description Coquille enroulée dans un plan et présence de lignes ondulée ou de reliefs sur la coquille. Nom du groupe auquel le fossile appartient Mollusques céphalopodes à coquille externe (Ammonite) 5 parties semblables identifiables dans le fossile Echinodermes (oursin) 3 parties dans le sens de la Arthropodes (Trilobite) longueur et corps segmenté 1 2 3 Un fossile est un reste ou une empreinte d’un animal ou d’un végétal ayant vécu avant les temps historiques qui a été conservé dans une roche sédimentaire. Le calcaire est une roche sédimentaire. Identification : test à l’acide chlorhydrique (HCl). Activité 2 : les roches et l’enregistrement du temps qui passe. Comment reconstituer les paysages anciens ? Le fleuve Colorado creuse dans le plateau du Colorado (USA) un immense canyon, qui atteint 1750 m de profondeur et 400 km de longueur. Les dépôts accumulés pendant 400 millions d’années sont demeurés en strates quasi horizontales. Les strates au niveau du fleuve ont été datées à –540 Ma contre –245 Ma pour celles du dessus. Dans les strates inférieures, on trouve des fossiles de trilobites. Ces dernières sont absentes dans les strates médianes et supérieures. Dans les strates médianes (300 Ma), on trouve des fossiles de calamites. Ces dernières sont absentes des strates inférieures. Dans les strates supérieures, on trouve des restes de fusulines. FUSULINES CALAMITES TRILOBITES Empreinte de feuilles de calamites dans une roche âgée de 300 millions d’années. Trilobite dans une roche âgée de 500 millions d’années. Les fusulines sont des animaux marins microscopiques Questions : 1. Où sont placées les strates les plus anciennes ? Les plus récentes ? 2. Situez les trois fossiles sur le schéma (placez leurs noms respectifs dans un des trois cadres). 3. A quelles époques géologiques ces organismes vivaient-ils ? 4. Quels étaient les paysages successifs dans cette région aux différentes époques considérées ? 5. Donnez une définition du mot fossile (utilisez un dictionnaire). Réponses : 1. Les roches les plus anciennes sont situées au dessous. Les roches les plus récentes sont situées au dessus. 2. Voir correction en classe. 3. Les calamites (végétal) vivaient au carbonifère tandis que le trilobite (animal) vivait au cambrien. Les fusulines vivaient au permien. 4. Il y a 500 Ma d’années, le paysage était marin car on retrouve des trilobites, animal marin. Il y a 300 Ma, l’environnement est continental car on retrouve des plantes terrestres : les calamites. Il y a 250 Ma, le milieu est à nouveau marin car on note la présence de fusulines. 5. Un fossile est un reste ou une empreinte d’un être vivant conservé dans une roche sédimentaire et ayant vécu avant les temps historiques. BILAN : Comme les pages d’un livre, les couches de roches sédimentaires et les fossiles qu’elles contiennent racontent l’histoire de la vie et permettent de reconstituer les paysages anciens. Document : L’échelle des temps géologiques II. La vie dans les mers lors de deux périodes de l’histoire de la vie : le Cambrien et le Crétacé. Comparaison Cambrien /Crétacé. Voici la faune et la flore des mers à –530 Ma et à – 100 Ma. (Ma = millions d’années). Tirer des informations d’un tableau. La vie s’est-elle modifiée au cours du temps ? Le Cambrien est une période de l’ère primaire (paléozoïque) et le Crétacé de l’ère secondaire (mésozoïque). L’ère primaire a débuté vers -540 Ma et s’est achevée vers -245 Ma. L’ère secondaire a fini vers -65 Ma. *Trois groupes présents au Crétacé et absents au Cambrien sont : céphalopodes (ammonites), ichtyosaures, poissons osseux. *Trois groupes absents au Crétacé et présents au Cambrien sont : anomalocaris, Opabinia, trilobites. *Deux groupes encore présents actuellement : « algues » vertes et crustacés. Bilan : Au cours du temps la vie dans les océans et sur terre s’est modifiée. En effet, l’analyse des fossiles, la reconstitution et la comparaison des milieux de vie à des époques différentes montrent que les espèces ne sont pas les mêmes au cours du temps. NB : Il y a 540 millions d’années, débute la première période de l’ère Primaire (paléozoïque) : le Cambrien. Cette période est marquée par une grande diversification (explosion cambrienne) de la vie animale dans les océans (la vie sur terre n’existe pas encore). Les animaux marins vont acquérir des coquilles, des carapaces qui vont laisser des empreintes : les fossiles. Le Cambrien marque le début des temps fossilifères. Au Canada, des roches, datées de 525 Ma et contenant des fossiles d’animaux marins (faune de Burgess), permettent de reconstituer la vie dans les océans à cette époque. III. Histoire et évolution des espèces au sein d’un groupe. 1. L’histoire des ammonites. Histoire et changements au sein d’un groupe : les ammonites. Nous nous intéressons aux fossiles datés de l’ère secondaire parmi lesquels nous trouvons de nombreux genres * d’Ammonites. Les Ammonites forment un groupe aujourd’hui disparu. On ne dispose pas de restes correspondant aux parties molles des animaux. Seules les coquilles fossilisées permettent d’envisager leur organisation et leur mode de vie. Ces animaux nageaient à diverses profondeurs. Leur comparaison avec le nautile permet de les classer parmi les mollusques céphalopodes. (* un genre est un groupe formé par plusieurs espèces voisines). Coquille fossilisée d’une ammonite Reconstitution de l’animal dans son milieu de vie 1. A partir des données du tableau, construisez la courbe montrant l’évolution du nombre de genres d’ammonites au cours des temps. Temps en millions d’années 250 240 220 130 80 60 Nombre de genres d’ammonites 3 120 240 420 400 0 2. A quelle période géologique les ammonites sont-elles apparues ? Les ammonites apparaissent au début du trias. 3. Que se passe-t-il il y a 65 Ma ? Le groupe des ammonites disparaît. 4. Que se passe-t-il entre –250 Ma et – 130 Ma ?Les ammonites se diversifient. 5. Que se passe-t-il entre – 130 Ma et – 70 Ma ?Les ammonites régressent. 6. En suivant l’évolution de la courbe et en la reliant à l’axe des temps, décrivez l’histoire de ce groupe. Le groupe des ammonites est présent dans les archives géologiques depuis le début du Trias et se sont fortement diversifiées pendant tout le mésozoïque (ère secondaire). Elles disparaissent à la fin du Crétacé. 2. Le renouvellement et la succession des espèces au sein du groupe des ammonites. Bilan : Au sein d’un groupe donné (ex : ammonites), on observe des apparitions d’espèces nouvelles, des diversifications puis des disparitions. Dans ce groupe, les espèces se succèdent les unes après les autres. IV. Les disparitions d’espèces : les crises de la biodiversité. L'évolution des êtres vivants est marquée par de grandes crises biologiques, qui vont entraîner des extinctions massives (celles des dinosaures par exemple), certains groupes disparaissent totalement. Ces crises majeures touchent tous les milieux de vie. Des études ont montré que cinq crises majeures avaient affecté les êtres vivants, pour chacune, on observe une modification de la biodiversité : À la fin de l'ordovicien (autour des - 443 Ma) Au dévonien tardif (autour de - 364 Ma) À la fin du permien, (autour de - 248 Ma) À la fin du Trias, (autour de -206 Ma) À la jonction crétacé - Tertiaire (autour des -65 Ma) La sixième crise, est due à l'Homo sapiens sapiens… Bilan : L'évolution s'est ainsi faite par des à-coups que sont les grandes crises de la biodiversité : à des extinctions en masse succèdent des "explosions" évolutives (celle des mammifères par exemple), des périodes de diversification rapide où les groupes se voient peuplés de nouvelles espèces différentes. Résumé : Les roches sédimentaires, archives géologiques, montrent que, depuis plus de trois milliards d’années, des groupes d’organismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé, et ont pu disparaître. Les espèces qui constituent ces groupes, apparaissent et disparaissent au cours des temps géologiques. Leur comparaison conduit à imaginer entre elles une parenté, qui s’explique par l’évolution. Au cours des temps géologiques, de grandes crises de la biodiversité ont marqué l’évolution ; à des extinctions en masse succèdent des périodes de diversification. Des événements géologiques ont affecté la surface de la Terre depuis son origine en modifiant les milieux et les conditions de vie ; ces modifications de l’environnement sont à l’origine de la sélection de formes adaptées. La succession des formes vivantes et des transformations géologiques ayant affecté la surface de la Terre depuis son origine, est utilisée pour subdiviser les temps géologiques en ères et en périodes de durée variable. Réalisation d’une frise chronologique : 1 - Sur la feuille blanche, tracer une bande de 2 cm de haut correspondant aux 4,6 milliards d’années de l’histoire de la Terre en utilisant comme échelle 1 cm = 200 Ma. Indiquer à l’intérieur de cette bande -4600 Ma (formation de la Terre), -540 Ma et Actuel. 2 - 2,5 cm plus bas tracer une bande de 1,5 cm de haut correspondant aux 540 derniers millions d’années avec comme échelle 1 cm = 20 Ma et la graduer. 3 - Placer dans cette bande les différentes ères : primaire (-540 à -245 Ma), secondaire (-245 à -65 Ma) ère tertiaire (-65 à -1,6 Ma) et quaternaire (-1,6 Ma à actuel). 4 - Tracer en dessous des bandes de 1 cm de haut correspondant aux périodes d’existence de chacun de quelques groupes d’êtres vivants. Les espacer de 1 cm. Groupes disparus Ont vécu… Groupes actuels Existent depuis... Trilobites Entre 540 et 250 Ma Angiospermes 100 Ma Ammonites Entre 200 Ma et 65 Ma Conifères 310 Ma Dinosaures Entre 225 Ma et 65 Ma Bactéries 3000 Ma Rudistes Entre 160 Ma et 65 Ma Mammifères 200 Ma
