596 quatrième partie Les mécanismes de l’évolution
Nous venons de voir que les archives fossiles donnent une
vue d’ensemble de l’histoire de la vie à l’échelle des temps
géologiques. Concentrons-nous maintenant sur certains événements majeurs qui ont marqué cette histoire, et que nous
étudierons plus en détail dans la partie 5. La figure 25.7 utilise l’analogie de l’horloge pour situer ces événements dans le
contexte des archives géologiques. Cette horloge réapparaîtra
à divers endroits dans ce chapitre pour vous permettre de
situer d’un coup d’œil le moment où ont eu lieu les événements dont il est question.
Les premiers organismes unicellulaires
Procaryotes
M
illiard
s
d ’a nnée s
é c o ulées
3
2
1
4
Les premières preuves directes de
l’existence d’une vie sur la Terre
datent d’il y a 3,5 milliards d’années et viennent de stromatolites
fossilisés (voir la figure 25.4). Les
stromatolites sont des couches
minérales concentriques formées par
certains Procaryotes qui ont déposé
successivement de minces films
de sédiments. De nos jours, on ne
trouve des stromatolites que dans quelques baies salées
chaudes et peu profondes. Si des communautés de bactéries
Archéen
Protérozoïque
3
2
Procaryotes
Dioxygène
atmosphérique
Eucaryotes
unicellulaires
Eucaryotes
multicellulaires
Animaux
Colonisation
des milieux
terrestres
Humains
Origine du
système solaire
et de la Terre
1
4
P a l é o z o ï q u e
M é so -
zoïque
M
i
l
l
i a r d s d ’a nnée s é c o u
l é e s
z o ïq u e
Cénom Figure 25.7 Représentation sous forme d’horloge de quelques
événements clés de l’histoire de la Terre. L’horloge représente dans
le sens des aiguilles d’une montre la période comprise entre l’origine
de la Terre, il y a 4,6 milliards d’années, et le temps présent.
aussi complexes existaient il y a 3,5 milliards d’années, on
peut raisonnablement supposer que la vie a émergé beaucoup
plus tôt, peut-être même il y a 3,9 milliards d’années.
Apparus il y a au moins 3,5 milliards d’années, les premiers
Procaryotes ont été les seuls habitants de la Terre jusqu’à il y a
2,1 milliards d’années environ. Et, comme nous allons le voir,
ces Procaryotes ont transformé la vie sur la Terre.
La photosynthèse et la révolution du dioxygène
Dioxygène
atmosphérique
M
illiard s
d ’a nnée s
é c o ulées
3
2
1
4
La majeure partie de l’O 2 atmo sphérique est d’origine biologique
et provient de la scission de la
molécule d’eau pendant la photosynthèse. Lorsque la photosynthèse aérobie est apparue, le O 2
qu’elle produisait s’est probablement dissous dans l’eau environnante, jus qu’à ce qu’elle atteigne
une concentration suffisante pour
réagir avec le fer dissous pour donner l’oxyde de fer (communément appelé rouille) sous forme de précipité. Ces sédiments
comprimés ont été à l’origine des formations ferrifères rubanées, les couches de roche rouge riches en oxyde de fer qui
constituent aujourd’hui de précieuses sources de minerai de
fer. Une fois que tout le fer dissous a précipité sous forme
d’oxyde de fer, le O 2 additionnel a enfin commencé à s’échapper des mers et des lacs et à s’accumuler dans l’atmosphère.
L’oxydation des roches terrestres riches en fer, qui a commencé il y a approximativement 2,7 milliards d’années, est la
trace laissée par ce phénomène. Selon cette chronologie, des
bactéries similaires à nos Cyanobactéries (bactéries photosynthétiques libératrices d’oxygène) seraient apparues il y a
2,7 milliards d’années.
L’accumulation de O 2 atmosphérique s’est faite graduellement au cours de la période comprise entre 2,7 et 2,3 milliards d’années avant notre ère. Elle s’est ensuite accélérée, et
le O 2 a alors atteint un niveau correspondant à plus de 10 %
de la quantité actuelle (figure 25.8). Cette « révolution du
dioxygène » a eu des conséquences déterminantes pour la vie.
1 000
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
100
4
3
2
1
0
Temps (milliards d’années écoulées)
« Révolution
du dioxygène »
O
2 atmosphérique (pourcentage du niveau
contemporain ; échelle logarithmique)
m Figure 25.8 L’avènement de l’oxygène atmosphérique. L’analyse
chimique de roches très anciennes a permis d’établir les taux d’oxygène
atmosphérique au cours de l’histoire de la Terre.
Nous venons de voir que les archives fossiles donnent une
vue d’ensemble de l’histoire de la vie à l’échelle des temps
géologiques. Concentrons-nous maintenant sur certains événements majeurs qui ont marqué cette histoire, et que nous
étudierons plus en détail dans la partie 5. La figure 25.7 utilise l’analogie de l’horloge pour situer ces événements dans le
contexte des archives géologiques. Cette horloge réapparaîtra
à divers endroits dans ce chapitre pour vous permettre de
situer d’un coup d’œil le moment où ont eu lieu les événements dont il est question.
Les premiers organismes unicellulaires
Procaryotes
M
illiard
s
d ’a nnée s
é c o ulées
3
2
1
4
Les premières preuves directes de
l’existence d’une vie sur la Terre
datent d’il y a 3,5 milliards d’années et viennent de stromatolites
fossilisés (voir la figure 25.4). Les
stromatolites sont des couches
minérales concentriques formées par
certains Procaryotes qui ont déposé
successivement de minces films
de sédiments. De nos jours, on ne
trouve des stromatolites que dans quelques baies salées
chaudes et peu profondes. Si des communautés de bactéries
Archéen
Protérozoïque
3
2
Procaryotes
Dioxygène
atmosphérique
Eucaryotes
unicellulaires
Eucaryotes
multicellulaires
Animaux
Colonisation
des milieux
terrestres
Humains
Origine du
système solaire
et de la Terre
1
4
P a l é o z o ï q u e
M é so -
zoïque
M
i
l
l
i a r d s d ’a nnée s é c o u
l é e s
z o ïq u e
Cénom Figure 25.7 Représentation sous forme d’horloge de quelques
événements clés de l’histoire de la Terre. L’horloge représente dans
le sens des aiguilles d’une montre la période comprise entre l’origine
de la Terre, il y a 4,6 milliards d’années, et le temps présent.
aussi complexes existaient il y a 3,5 milliards d’années, on
peut raisonnablement supposer que la vie a émergé beaucoup
plus tôt, peut-être même il y a 3,9 milliards d’années.
Apparus il y a au moins 3,5 milliards d’années, les premiers
Procaryotes ont été les seuls habitants de la Terre jusqu’à il y a
2,1 milliards d’années environ. Et, comme nous allons le voir,
ces Procaryotes ont transformé la vie sur la Terre.
La photosynthèse et la révolution du dioxygène
Dioxygène
atmosphérique
M
illiard s
d ’a nnée s
é c o ulées
3
2
1
4
La majeure partie de l’O 2 atmo sphérique est d’origine biologique
et provient de la scission de la
molécule d’eau pendant la photosynthèse. Lorsque la photosynthèse aérobie est apparue, le O 2
qu’elle produisait s’est probablement dissous dans l’eau environnante, jus qu’à ce qu’elle atteigne
une concentration suffisante pour
réagir avec le fer dissous pour donner l’oxyde de fer (communément appelé rouille) sous forme de précipité. Ces sédiments
comprimés ont été à l’origine des formations ferrifères rubanées, les couches de roche rouge riches en oxyde de fer qui
constituent aujourd’hui de précieuses sources de minerai de
fer. Une fois que tout le fer dissous a précipité sous forme
d’oxyde de fer, le O 2 additionnel a enfin commencé à s’échapper des mers et des lacs et à s’accumuler dans l’atmosphère.
L’oxydation des roches terrestres riches en fer, qui a commencé il y a approximativement 2,7 milliards d’années, est la
trace laissée par ce phénomène. Selon cette chronologie, des
bactéries similaires à nos Cyanobactéries (bactéries photosynthétiques libératrices d’oxygène) seraient apparues il y a
2,7 milliards d’années.
L’accumulation de O 2 atmosphérique s’est faite graduellement au cours de la période comprise entre 2,7 et 2,3 milliards d’années avant notre ère. Elle s’est ensuite accélérée, et
le O 2 a alors atteint un niveau correspondant à plus de 10 %
de la quantité actuelle (figure 25.8). Cette « révolution du
dioxygène » a eu des conséquences déterminantes pour la vie.
1 000
0,0001
0,001
0,01
0,1
1
10
100
4
3
2
1
0
Temps (milliards d’années écoulées)
« Révolution
du dioxygène »
O
2 atmosphérique (pourcentage du niveau
contemporain ; échelle logarithmique)
m Figure 25.8 L’avènement de l’oxygène atmosphérique. L’analyse
chimique de roches très anciennes a permis d’établir les taux d’oxygène
atmosphérique au cours de l’histoire de la Terre.