II – Activité 4 La crise biologique Crétacé-Paléogène - Pavot

II – Activité 4
La crise biologique Crétacé-Paléogène
Problème : Comment expliquer l'évolution des
La Terre : Structure et évolution au cours des
Mo.1
espèces lors d'une crise biologique ?
temps géologiques de la Terre
Situation de départ : Il y a 65 Ma (= Méga-années
soit millions d'années), une crise majeure de la
biodiversité s’est produite, entre le Crétacé et le
Paléogène. Elle a affecté un grand nombre
d’espèces, notamment la grande majorité des
dinosaures et les ammonites qui ont disparu et
après la crise de nombreux groupes et espèces
ont fortement évolué (développé voir apparu). On
veut essayer de comprendre comment de
nombreuses espèces évoluent lors des crises biologiques.
Consignes :
1 – A partir des documents 1 à 6, rédiger un texte court proposant des explications sur la
disparition massive d’espèces animales et végétales à la fin du Crétacé (-65 Ma). (I.1 – Co.1)
2 – A partir des connaissances et de l'ensemble des documents expliquer comment les mutations
et la sélection naturelle agissent sur la survie des espèces lors d'une crise. (Mo.1 – Ra.6)
Évaluation de la
compétence
I.1
Ra.6
Co.1
Mo.1
Critères de réussite et d'évaluation
• INTEGRALITE : Toutes les informations nécessaires sont relevées.
• PERTINENCE : Les informations sont utiles.
• EXACTITUDE : Il n'y a pas d'erreur de lecture et d'information déformée.
• PERTINENCE : Les informations sont mises en relation dans un ordre logique en rapport avec
le problème ou la situation.
• CONFORMITE : Des connecteurs logiques sont utilisés pour relier les informations entre
elles.
• LISIBILITE : Écriture et présentation soignée (en rapport avec la situation).
• CONFORMITE : Orthographe et grammaire correctes.
• INTEGRALITE : Toutes les connaissances nécessaires sont citées ou utilisées.
• EXACTITUDE : Les connaissances et le vocabulaire scientifiques sur la Terre (structure et
évolution au cours des temps géologiques de la Terre) sont correctement restituées.
Échelle des temps géologiques :
Document 1 : Le raisonnement par l'actualisme
Les scientifiques ont pour habitude d’analyser
des phénomènes très anciens (datant d’une
époque où l’être humain n’existait pas encore) en
se basant sur des phénomènes comparables mais
plus récents, pour lesquels on a des témoignages
ou des données fiables. C'est qu'on appelle
l'actualisme.
Il conviendra de travailler de la même manière :
➢ parmi les documents cherchez ceux que
vous pouvez rassembler, ceux qui traitent
d’un même sujet.
➢ L’usage d’une frise chronologique des
Temps Géologiques vous permettra de
situer les événements dans le temps voir
ci-contre :
Document 2 : Éruption volcanique à Laki en Islande (juin 1783 à février 1784)
Le 8 juin 1783 le volcan Islandais Laki est entré en éruption, une longue fissure de 20 km s’est
ouverte dans la croûte terrestre. D’énormes fontaines de lave furent observées et décrites
pendant 8 mois par le révérend Jon Steingrimson. Cette éruption
catastrophique eut des conséquences climatiques sur tout
l’hémisphère Nord de la planète :
• 12 km de matériaux éjectés : lave + cendres volcaniques +
poussières.
• Diminution du rayonnement solaire reçu par la Terre.
• Diminution de la température moyenne pendant des années
(-1°C dans l’hémisphère Nord).
• Un nuage de pollution appelé par les anciens « le brouillard
sec » allait séjourner de longs mois sur la France. Ce nuage
était constitué principalement de dioxyde sulfurique et
d'acide fluorhydrique. Il masquait le soleil et la lune. On a
constaté des effets négatifs sur les cultures.
• Des inondations historiques furent à déplorer.
La fissure Islandaise contient environ 200 cratères volcaniques.
Document 3 : Chute de météorite Tunguska (Sibérie) 30 juin 1908
Une météorite de 50 m de diamètre s’est écrasée sur Terre, vers 7 h 14 en Sibérie centrale dans la
Russie impériale. Un petit corps du Système solaire de caractéristiques encore inconnues, a explosé
à une altitude comprise
entre 5 et 10 kilomètres.
Le souffle équivalent à
plusieurs centaines de fois
la bombe d'Hiroshima a
détruit la forêt sur un
rayon de 20 kilomètres et
fait des dégâts jusqu'à
une
centaine
de
kilomètres.
Conséquences observées :
•
•
•
•
énergie libérée lors de l’impact équivalente à un
séisme de magnitude 6.
Immenses incendies.
Nuages de poussières entraînés par le vent au tour
de la Terre.
Modification de la température à la surface de la
Terre.
Photographie (de 1927) montrant les arbres couchés par le
phénomène.
Document 4 : La photosynthèse
A la base de toute chaîne alimentaire on
trouve des végétaux chlorophylliens (verts).
Ces derniers utilisent l’énergie solaire pour
produire de la matière organique à partir de
matière minérale.
Ce processus biologique est impossible en
l’absence de lumière et sans photosynthèse la
plante meurt et n’est plus disponible pour les
animaux qui s’en nourrissent.
Document 5 : Traces d’impact d’une météorite, cratère de Chicxulub (Mexique)
L’impact serait daté de 66 Millions d’années d’après les dernière évaluations, cela correspond à la
fin du Crétacé.
Zone géographique de l'impact de la météorite
Perturbations des champs de gravité et des champs
magnétiques dans la zone d’impact
Document 6 : Les trapps du Deccan (Inde)
On observe d’immenses empilements de coulées de laves basaltiques.
Chaque coulée fait 10 à 150 mètres d’épaisseur. Dans la partie
occidentale de l'Inde, l'épaisseur totale des trapps dépasse 2400 mètres
(la moitié de la hauteur du Mont Blanc).
A l'origine, l'ensemble devait recouvrir plus de 2 millions de km, et le
volume de lave devait dépasser 2 millions de km³.
d'après les conclusions de Vincent Courtillot, Professeur de géophysique à
l'Université Paris-VII Denis Diderot.
Les mécanismes de formation de ces épanchements volcaniques sont identiques à ceux d'un
volcanisme de point chaud comme celui du Kilauea à Hawaï ou du Piton de la Fournaise à la
Réunion. La datation des trapps du
Deccan montre que les coulées se
sont déposées pendant une
période assez brève, c'est-à-dire
entre 63 et 68 millions.
Photographie des Trapps du Deccan
Document 7 : Explosion évolutive
Grâce aux fossiles retrouvés au Crétacé et au Tertiaire, on a pu estimer le nombre de familles vivant
à ces deux époques dans différents groupes de Vertébrés. Le graphique ci-dessus présente le
nombre de familles existant au Crétacé ainsi qu'au Tertiaire.
On peut observer que dans l'environnement, chaque espèce occupe une place précise qu'on
appelle une niche écologique. Une niche écologique regroupe les conditions nécessaires pour
qu'une espèce perdure dans cet environnement. Si ces conditions sont perturbées ou changent, la
niche écologique n'est plus adaptée à cette espèce. Par exemple, comme la grande majorité des
dinosaures ont disparu, les mammifères ont pu perdurer et prendre la place des Dinosaures dans
les niches écologiques laissées libres.
Évolution du nombre de familles de Vertébrés
entre le Crétacé et le Paléogène
A Poissons à squelette cartilagineux
60
B Poissons à nageoires rayonnées
E Lézards et serpents
F Ptérosaures
G Dinosaures anciens
H Oiseaux (dinosaures aviens)
I Mammifères
Nombre de famille
D Tortues
Nombre de familles à la fin du Crétacé
50
C Amphibiens
Nombre de familles au début du Paléogène
40
30
20
10
0
A
B
C
D
E
F
G
H
I