chapitre 25 L’histoire de la vie sur Terre 593
l’évolution ; elles révèlent comment de nouvelles caractéristiques émergent et combien de temps elles mettent à se produire. Nous nous intéresserons ici à un cas précis : l’origine
des Mammifères.
Comme les Amphibiens et les Reptiles, les Mammifères
appartiennent au groupe des Tétrapodes (du grec tetra, « quatre »,
et pod, « pied »), ainsi nommés parce qu’ils ont quatre membres.
Les Mammifères possèdent un certain nombre de caractéristiques anatomiques uniques qui se fossilisent aisément, ce
qui permet aux scientifiques de retracer leur origine. Ainsi, la
mâchoire inférieure est formée d’un seul os (la mandibule)
chez les Mammifères, et de plusieurs os chez les autres Tétrapodes. De plus, chez les Mammifères, les mâchoires inférieure
et supérieure s’articulent sur des structures osseuses différentes de celles des autres Tétrapodes. Comme nous le verrons
au chapitre 34, chez les Mammifères, la transmission du son
dans l’oreille moyenne fait intervenir trois os (le marteau,
l’enclume et l’étrier), alors que chez les autres Tétrapodes on
n’en trouve qu’un seul (l’étrier). Finalement, alors que la denture des autres Tétrapodes consiste habituellement en deux
rangées de dents toutes semblables, à une seule pointe, les
Mammi fères ont des dents différenciées : ils ont des incisives
(pour couper), des canines (pour déchirer) ainsi que des
prémo laires et des molaires à plusieurs pointes (pour écraser
et broyer).
Comme l’illustre la figure 25.6, les archives fossiles indiquent que les caractéristiques spécifiques des mâchoires et
des dents des Mammifères ont évolué avec le temps en plusieurs étapes. Lorsque vous observez la figure 25.6, gardez à
l’esprit qu’elle ne présente que quelques exemples de crânes
des fossiles qui marquent l’origine des Mammifères. Si tous
les crânes fossiles connus étaient rangés côte à côte selon leur
forme, on verrait leurs caractéristiques se transformer graduellement d’un groupe au suivant. Certains montreraient
comment les caractéristiques des Mammifères, le groupe dominant aujourd’hui, sont apparues progressivement à partir de
celles d’un groupe qui existait auparavant, les Cynodontes.
D’autres révéleraient des embranchements sur l’arbre de la
vie, des groupes d’organismes qui ont prospéré pendant des
millions d’années, puis se sont éteints sans laisser de descendants qui aient survécu jusqu’à aujourd’hui.
reTOUr sUr Le CONCepT 25.2
1. Selon vos mesures, le ratio carbone 14/carbone 12
du crâne fossilisé que vous avez découvert représente environ
1
⁄16 de celui des crânes des animaux
actuels. Quel est l’âge approximatif du crâne
fossilisé ?
2. Donnez un exemple tiré des archives fossiles qui
montre à quel point la vie a changé au fil du temps.
3. eT sI ?
Supposons que les chercheurs découvrent
le fossile d’un organisme qui a vécu il y a 300 millions
d’années, mais dont les dents et l’articulation du
maxillaire sont caractéristiques des Mammifères.
Qu’est-ce que l’existence de ce fossile vous permettrait de déduire au sujet de l’origine des Mammifères
et de l’évolution des nouvelles structures squelettiques ? Expliquez votre réponse.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
CONCepT
25.3
L’apparition des organismes unicellulaires
et des organismes multicellulaires
et la colonisation des milieux terrestres
sont des événements clés dans l’histoire
de la vie
L’étude des fossiles a aidé les géologues à établir les archives
géologiques de la vie de la Terre, qui se divise en trois éons
(tableau 25.1, page 595). Les deux premiers éons, l’Archéen
et le Protéro zoïque, ont duré approximativement quatre milliards d’années. On parle souvent du Précambrien pour désigner
collectivement ces deux éons. Le troisième, le Phanérozoïque,
qui englobe en gros le dernier demi-milliard d’années, couvre
la majeure partie de l’époque où la vie existait sur Terre sous
forme d’Eucaryotes multicellulaires ; il est lui-même divisé en
trois ères : le Paléozoïque, le Mésozoïque et le Cénozoïque.
Chaque ère représente un âge distinct dans l’histoire de la
Terre et de sa vie. Par exemple, le Mésozoïque est parfois appelé
l’« ère des Reptiles » en raison de l’abondance de ses fossiles
reptiliens, dont ceux des Dinosaures. Les frontières entre les
ères correspondent aux périodes d’extinctions massives apparaissant clairement dans les archives géologiques : de nombreuses formes de vie sont alors disparues et ont été remplacées
par d’autres qui ont évolué à partir des organismes survivants.
m Figure 25.5 La datation radiométrique. Dans ce diagramme,
chaque division de l’horloge représente une demivie.
FaITes UN dessIN Sur l’axe des abscisses de ce graphique, remplacez
les repères actuels par des mesures temporelles en années pour illustrer
la désintégration de l’uranium 238 (dont la demi-vie est de 4,5 milliards
d’années).
1 2
1 4
1 8
1 16
1
2
Durée (demi-vies)
Isotopes
« pères »
résiduels
Isotopes
« fils »
produits
3
4
Proportion de l’isotope « père »
par rapport à l’isotope « fils »
l’évolution ; elles révèlent comment de nouvelles caractéristiques émergent et combien de temps elles mettent à se produire. Nous nous intéresserons ici à un cas précis : l’origine
des Mammifères.
Comme les Amphibiens et les Reptiles, les Mammifères
appartiennent au groupe des Tétrapodes (du grec tetra, « quatre »,
et pod, « pied »), ainsi nommés parce qu’ils ont quatre membres.
Les Mammifères possèdent un certain nombre de caractéristiques anatomiques uniques qui se fossilisent aisément, ce
qui permet aux scientifiques de retracer leur origine. Ainsi, la
mâchoire inférieure est formée d’un seul os (la mandibule)
chez les Mammifères, et de plusieurs os chez les autres Tétrapodes. De plus, chez les Mammifères, les mâchoires inférieure
et supérieure s’articulent sur des structures osseuses différentes de celles des autres Tétrapodes. Comme nous le verrons
au chapitre 34, chez les Mammifères, la transmission du son
dans l’oreille moyenne fait intervenir trois os (le marteau,
l’enclume et l’étrier), alors que chez les autres Tétrapodes on
n’en trouve qu’un seul (l’étrier). Finalement, alors que la denture des autres Tétrapodes consiste habituellement en deux
rangées de dents toutes semblables, à une seule pointe, les
Mammi fères ont des dents différenciées : ils ont des incisives
(pour couper), des canines (pour déchirer) ainsi que des
prémo laires et des molaires à plusieurs pointes (pour écraser
et broyer).
Comme l’illustre la figure 25.6, les archives fossiles indiquent que les caractéristiques spécifiques des mâchoires et
des dents des Mammifères ont évolué avec le temps en plusieurs étapes. Lorsque vous observez la figure 25.6, gardez à
l’esprit qu’elle ne présente que quelques exemples de crânes
des fossiles qui marquent l’origine des Mammifères. Si tous
les crânes fossiles connus étaient rangés côte à côte selon leur
forme, on verrait leurs caractéristiques se transformer graduellement d’un groupe au suivant. Certains montreraient
comment les caractéristiques des Mammifères, le groupe dominant aujourd’hui, sont apparues progressivement à partir de
celles d’un groupe qui existait auparavant, les Cynodontes.
D’autres révéleraient des embranchements sur l’arbre de la
vie, des groupes d’organismes qui ont prospéré pendant des
millions d’années, puis se sont éteints sans laisser de descendants qui aient survécu jusqu’à aujourd’hui.
reTOUr sUr Le CONCepT 25.2
1. Selon vos mesures, le ratio carbone 14/carbone 12
du crâne fossilisé que vous avez découvert représente environ
1
⁄16 de celui des crânes des animaux
actuels. Quel est l’âge approximatif du crâne
fossilisé ?
2. Donnez un exemple tiré des archives fossiles qui
montre à quel point la vie a changé au fil du temps.
3. eT sI ?
Supposons que les chercheurs découvrent
le fossile d’un organisme qui a vécu il y a 300 millions
d’années, mais dont les dents et l’articulation du
maxillaire sont caractéristiques des Mammifères.
Qu’est-ce que l’existence de ce fossile vous permettrait de déduire au sujet de l’origine des Mammifères
et de l’évolution des nouvelles structures squelettiques ? Expliquez votre réponse.
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
CONCepT
25.3
L’apparition des organismes unicellulaires
et des organismes multicellulaires
et la colonisation des milieux terrestres
sont des événements clés dans l’histoire
de la vie
L’étude des fossiles a aidé les géologues à établir les archives
géologiques de la vie de la Terre, qui se divise en trois éons
(tableau 25.1, page 595). Les deux premiers éons, l’Archéen
et le Protéro zoïque, ont duré approximativement quatre milliards d’années. On parle souvent du Précambrien pour désigner
collectivement ces deux éons. Le troisième, le Phanérozoïque,
qui englobe en gros le dernier demi-milliard d’années, couvre
la majeure partie de l’époque où la vie existait sur Terre sous
forme d’Eucaryotes multicellulaires ; il est lui-même divisé en
trois ères : le Paléozoïque, le Mésozoïque et le Cénozoïque.
Chaque ère représente un âge distinct dans l’histoire de la
Terre et de sa vie. Par exemple, le Mésozoïque est parfois appelé
l’« ère des Reptiles » en raison de l’abondance de ses fossiles
reptiliens, dont ceux des Dinosaures. Les frontières entre les
ères correspondent aux périodes d’extinctions massives apparaissant clairement dans les archives géologiques : de nombreuses formes de vie sont alors disparues et ont été remplacées
par d’autres qui ont évolué à partir des organismes survivants.
m Figure 25.5 La datation radiométrique. Dans ce diagramme,
chaque division de l’horloge représente une demivie.
FaITes UN dessIN Sur l’axe des abscisses de ce graphique, remplacez
les repères actuels par des mesures temporelles en années pour illustrer
la désintégration de l’uranium 238 (dont la demi-vie est de 4,5 milliards
d’années).
1 2
1 4
1 8
1 16
1
2
Durée (demi-vies)
Isotopes
« pères »
résiduels
Isotopes
« fils »
produits
3
4
Proportion de l’isotope « père »
par rapport à l’isotope « fils »