La modification de la biodiversité au cours du temps

1. Les fossiles, témoins du passé

1.1 Qu'est-ce qu'un fossile ?

Un fossile est un reste ou une empreinte d'un être vivant conservé dans une roche sédimentaire (roche formée par l'accumulation de sédiments comme le sable, la boue ou le calcaire, couche après couche, au fond de l'eau ou sur le sol).

Il peut s'agir :

• D'un reste du corps : os, dent, coquille (ex. : dent de requin mégalodon, coquille d'ammonite)
• D'une empreinte : trace de pas, empreinte de feuille (ex. : empreintes de pas de dinosaures dans le sud de la France)
• D'un organisme entier piégé dans de la résine (ambre), comme certains insectes vieux de millions d'années

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1.2 Comment se forme un fossile ?

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🦴 Processus de fossilisation

🐚 Mort de l'animal (ex. : ammonite au fond de la mer) ↓ 🌊 Enfouissement rapide par des sédiments (sable, boue) ↓ ⏳ Accumulation de couches pendant des millions d'années ↓ 🪨 Les sédiments se transforment en roche sédimentaire (pression + temps) ↓ 🔬 Les restes de l'être vivant sont minéralisés → fossile ↓ ⛏️ L'érosion ou les fouilles permettent de retrouver le fossile

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2. Reconstituer le passé grâce aux fossiles

2.1 Les paléoenvironnements

Un paléoenvironnement est un environnement (climat, paysage, milieu de vie) qui existait dans le passé, il y a des milliers ou des millions d'années.

Les fossiles permettent de reconstituer ces paléoenvironnements grâce au principe d'actualisme : si un fossile ressemble à un être vivant actuel, on suppose qu'il vivait dans un milieu similaire.

Exemple concret : On retrouve des fossiles de coraux dans des roches calcaires en région parisienne. Or, aujourd'hui, les coraux vivent dans des mers chaudes et peu profondes. On en déduit que Paris était autrefois recouvert par une mer chaude tropicale (il y a environ 45 millions d'années) !

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2.2 Reconstituer la biodiversité passée

La biodiversité désigne la diversité de tous les êtres vivants (espèces animales, végétales, champignons, bactéries) présents dans un milieu à un moment donné.

En étudiant les fossiles d'une même couche de roche, les scientifiques identifient quelles espèces vivaient ensemble à une époque donnée. On reconstitue ainsi la biodiversité passée, souvent très différente de celle d'aujourd'hui.

(Ma = millions d'années)

3. La biodiversité varie au cours du temps

3.1 Crises biologiques et diversifications

L'histoire de la vie n'est pas un long fleuve tranquille. La biodiversité a connu :

• Des crises biologiques : périodes courtes (à l'échelle géologique) durant lesquelles un grand nombre d'espèces disparaissent en même temps. On en connaît cinq grandes crises majeures.
• Des périodes de diversification : après chaque crise, de nouvelles espèces apparaissent et occupent les milieux laissés libres.

Causes des crises biologiques :

• 🌋 Éruptions volcaniques massives : rejets énormes de gaz et de cendres → obscurcissement du ciel → chute des températures (ex. : crise Permien-Trias, il y a 252 Ma, la plus meurtrière : ~95 % des espèces marines disparaissent)
• ☄️ Chutes de météorites : impact colossal → incendies, poussières, refroidissement brutal (ex. : crise Crétacé-Tertiaire, il y a 66 Ma, disparition des dinosaures non-aviens à cause d'une météorite tombée au Mexique — cratère de Chicxulub)

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☄️ Crise Crétacé-Tertiaire (il y a 66 Ma)

🦕 Grande biodiversité : dinosaures, ammonites, reptiles marins ↓ ☄️ Impact d'une météorite géante (Chicxulub, Mexique) ↓ 🌫️ Nuage de poussières → obscurité → froid → effondrement de la chaîne alimentaire ↓ 💀 Crise biologique : ~75 % des espèces disparaissent (dont les dinosaures) ↓ 🌱 Milieux libérés → Diversification des mammifères et des oiseaux ↓ 🐒 Apparition progressive de nouvelles espèces (dont nos ancêtres lointains)

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3.2 La frise des temps géologiques

La frise chronologique de l'histoire de la Terre est construite grâce aux associations de fossiles. Chaque couche de roche contient des fossiles caractéristiques d'une époque. En comparant ces associations, les géologues découpent l'histoire de la Terre en grandes périodes appelées ères géologiques.

📌 À retenir

1. Un fossile est un reste ou une empreinte d'être vivant conservé dans une roche sédimentaire ; il témoigne de la vie passée.
2. Les fossiles permettent de reconstituer les paléoenvironnements (climat, paysage) et la biodiversité passée.
3. La biodiversité a varié au cours des temps géologiques : elle n'a jamais été figée.
4. Des crises biologiques (météorites, éruptions volcaniques) ont provoqué la disparition massive d'espèces, suivies de périodes de diversification.
5. La frise des temps géologiques est construite grâce aux associations de fossiles trouvés dans les roches sédimentaires.