Module 5 – La Terre Thème 8 – Les fossiles

Module 5 – La Terre
Thème 8 – Les fossiles
Les fossiles fournissent des indices sur le moment où la vie a commencé et celui où les premiers
animaux et plantes ont peuplé la Terre. Nous pouvons étudier les fossiles pour savoir quand certains
organismes, tels les dinosaures, ont prospéré et quand ils ont disparus. En plus de nous indiquer où et
quand les organismes ont vécu, les fossiles nous renseignent sur leur mode de vie et leur
comportement. Les fossiles servent à déterminer l’historique et les dates d’existence des couches de
roches, et peuvent révéler de l’information sur l’environnement et le climat. Ainsi, grâce aux fossiles de
feuilles que l’on a trouvés en Antarctique, nous savons que le climat de ce continent a déjà été très
différent du climat actuel.
Les types de fossiles
Habituellement, les restes des plantes et des animaux morts se décomposent rapidement et
disparaissent. Toutefois, lorsqu’ils sont protégés ils peuvent se fossiliser. Les tissus mous (peau, muscles,
organes) se décomposent rapidement et se fossilisent rarement. On retrouve généralement les parties
sures (os, dents, coquilles, etc.) qui ont été modifiées et sont devenues des restes fossilisés. Lorsque de
l’eau pénètre dans les os d’un animal mort, elle dissout le carbonate de calcium. Il reste alors un dépôt
d’une autre matière minérale très dure, du silice ou du quartz qui transforme les os en une substance
pétrifiée. Lorsqu’un organisme est recouvert de nombreuses couches de sédiments, la pression et la
chaleur peuvent augmenter et laisser une mince pellicule de carbone résiduel sur les surfaces
rocheuses. Le résidu dessine la silhouette de l’organisme. Cette silhouette est une pellicule carbonée.
Quelquefois, l’organisme lui-même ou une partie est préservé par fossilisation. Ce genre de fossiles
portent le nom de fossiles pétrifiés. Les ichnofossiles sont des vestiges de l’activité d’un animal. Le sud
de l’Alberta est l’un des meilleurs endroits dans le monde pour étudier et observer les fossiles.
La formation des moules et des moulages de fossiles
Parfois, un organisme mort tombe dans des sédiments mous. À mesure que d’autres sédiments
s’accumulent sur eux, les sédiments initiaux se transforment en roche. De l’eau et de l’air filtrent par le
spores de la roche et atteignent l’organisme mort. Ses parties dures se dissolvent et laissent dans la
roche une cavité appelée moule. Il se peut que d’autres sédiments ou minéraux viennent combler cette
cavité, y durcissent et se transforment en un moulage rocheux de l’objet original.
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Thème 9 – Les temps géologiques
Les géologues utilisent le principe de superposition pour établir l’âge de différentes couches de roches.
Le principe indique que, à l’intérieur d’un ensemble de couches de roches non perturbées, les plus
anciennes se trouvent toujours en dessous et les plus jeunes sur le dessus. Les sédiments déposés au
fond des océans finissent par se transformer en roche sédimentaire. De nouvelles couches de sédiments
continuent à se former sur les couches précédentes. Si rien ne vient déplacer ces couches, elles
conservent leur position initiale. Ces couches de roches sédimentaires s’appellent strates.
Les géologues utilisent une technique appelée datation relative pour connaître l’ordre dans lequel des
événements sont survenus. Pour déterminer l’âge relatif des roches, les scientifiques examinent leur
emplacement dans un ensemble de strates. Si une cassure ou une faille traverse une couche, cela veut
dire qu’elle s’est créée après la formation de cette couche; donc, la roche est plus ancienne que la faille.
Certains fossiles peuvent servir à déterminer l’âge de la couche de roche où on les a trouvés. Si
l’organisme fossilisé n’a vécu sur Terre que pendant une courte période et qu’il était assez commun, il
peut fournir des indications très précises sur l’âge de la roche où on l’a découvert. Ce type de fossile
porte le nom de fossile caractéristique.
Des indices fournis par la technologie
La quantité de certaines substances qu’une roche renferme peut en dire long sur son âge. Au bout de
4,5 milliards d’années la moitié de l’uranium contenu dans une roche sera transformée en plomb. Ce
plomb ne subira aucune autre transformation. Cet intervalle de temps s’appelle demi-vie, ou période
radioactive de l’uranium. L’uranium est considéré comme la substance mère. Une fois que la moitié de
la substance mère s’est transformée, seule la moitié de la substance restante continue à se modifier
pendant un intervalle de temps comparable. Ainsi, au bout de 4,5 milliards d’années, la moitié de
l’uranium restant sera transformée à son tour en plomb. Le processus se poursuivra jusqu’à ce que la
quantité restante d’uranium soit si petite qu’elle devienne impossible à mesurer. Quand un géologue
détermine la quantité de telles substances qu’une roche renferme et qu’il connaît la demi-vie de la
substance mère, il peut calculer l’âge absolu d’une roche. Ce processus s’appelle datation radioactive.
Les scientifiques utilisent également la datation au carbone-14 (forme de datation radioactive) pour
déterminer à quel moment sont survenus divers événements de l’histoire récente de la Terre. La
datation au carbone-14 utilise le carbone comme substance mère. La méthode sert à établir l’âge de
fossiles, d’ossements et de bois qui peuvent avoir jusqu’à 50 000 ans. Au-delà de 50 000 ans, la quantité
de carbone encore présente dans un spécimen sera trop petite pour être mesurée. Tous les organismes
vivants absorbent du carbone de leur milieu pour former des cellules et des tissus. Lorsque les
organismes meurent, le carbone se transforme en azote gazeux dont la demi-vie est de 5 730 ans. La
quantité de carbone encore présente dans les tissus permet aux scientifiques de déterminer l’âge des
restes trouvés.
L’échelle des temps géologiques
Elle divise l’histoire de la Terre en unités plus courtes basées sur l’apparition de différentes formes de
vie. Elle débute il y a 4,5 milliards d’années avec la formation de la Terre. Les divisions les plus grandes
de l’échelle sont des éons. Un éon se divise en ères, et une ère se divise en périodes. On a trouvé peu de
fossiles qui remontaient aux quatre premiers milliards d’années. Cette très longue portion de temps
géologiques s’appelle ère précambrienne. Les scientifiques croient que le plus ancien des
supercontinents, nommé Rodinia, s’est formé à cette époque, il y a environ 1,1 milliards d’années. Il
s’est fragmenté il y a 750 millions d’années. Les 3 ères qui ont laissé une abondance de fossiles ont
débuté il y a 570 millions d’années. Ce sont l’ère paléozoïque (vie ancienne), l’ère mésozoïque (vie
moyenne) et l’ère cénozoïque (vie récente). La Pangée, second supercontinent à se former, a vu le jour
pendant le paléozoïque, il y a environ 350 millions d’années, et s’est divisée il y a environ 180 millions
d’années, au cours du mésozoïque. Les dinosaures ont dominé la Terre pendant la période jurassique, il
y a 200 millions d’années au cours du mésozoïque. D’après les fossiles découverts, la Pangée se serait
tout d’abord divisée en une portion nord, la Laurasie, et une portion sud, le Gondwana.