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33.6:

Le registre fossile

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Biology
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The Fossil Record

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Le dinosaure Tricératops mangeait des planteset mesurait environ 2. 50 mètres de haut. Les scientifiques ont réussi à prédire sa taille, sa forme et son comportementà partir de fossiles, de restes préservés ou d’empreintes,comme des empreintes de pas, des os, et des dents. La plupart des organismes ne se fossilise pas après la mort. Les décomposants, comme les bactéries et les champignons, ou les détritivores,comme les mouches ou les coléoptère, en général détruise les tissusavant que la fossilisation ne se passe. Les tissus mous, comme les muscle, les plumes, ou la fourrure,disparaissent souvent, alors que les tissus dures – incluant les os, les dents,et les coquilles – en général reste. Les fossiles, comme un mammouth dans la glace,ou une araignée préservée dans de l’ambre, offre des informations raredes formes de vie anciennes, et intactes. Les roches sédimentaires produisent le plus de fossiles,en particulier comme fragments plutôt que de compléter les organismes. Les fossiles sédimentaires se forment quand le sédiment, comme du sable ou de la boueenterrent un organisme ou ses traces. La pression et la chaleur transforment les couches en roche,créant un fossile. Les couches de roches sédimentaires, ou strates,s’accumulent en fossiles avec le temps. La stratigraphie – l’étude des strates déposées à travers le tempset l’espace – permet aux scientifiques de déterminer l’âge relatifdes fossiles. Par exemple, une strate horizontale,avec de nouvelles couches qui se forment au-dessus des anciennes couches. De fait, les scientifiques étudient les fossiles résidentdans les strates déposées qui sont plus jeunes que les fossilesqui se forment à des niveaux plus profonds. Le datation radiométrique permet aux scientifiques de déterminerl’âge factuel d’un fossile en utilisant la demi-vie connuedes isotopes radioactifs. Par exemple, tout les organismes vivantsen accumulant à la fois du carbone-12 et des isotopes radioactifsde carbone-14. Quand un organisme meurt, la quantité de carbone-12reste constant, alors que la quantité de carbone-14 diminue. Les scientifiques peuvent mesurer le ratio carbone-14 et carbone-12pour estimer son âge factuel. La collection de fossile en entier, ou le rapport de fossile,documente l’histoire de vie et donnel’évidence de l’évolution. Les évènements significatifs comme une extinction de massedes dinosaures, ou l’explosion ensuitede la diversité des mammifères et même de l’évolution humainese reflète dans les fossiles. Le rapport sur les fossiles, cependant, est incomplet et biaisécar les espèces rares, ayant peu vécu, et à corps moune sont pas bien représentées. Les fossiles représentent une petite fractionde toutes les espèces qui ont déjà habité la Terre.

33.6:

Le registre fossile

Les archives fossiles ne documentent qu’une petite fraction de tous les organismes qui ont déjà habité la Terre. La fossilisation est un processus rare, et la plupart des organismes ne deviennent jamais des fossiles. En outre, le registre des fossiles ne présente que les fossiles qui ont été découverts. Néanmoins, les fossiles de roches sédimentaires d’organismes à corps dur, abondants et à longue durée de vie dominent le registre fossile. Ces fossiles offrent des informations précieuses, telles que la forme physique, le comportement et l’âge d’un organisme. L’étude des archives fossiles aide les scientifiques à placer les fossiles dans des contextes géologiques (par exemple, l’ère paléozoïque, il y a 250 à 570 millions d’années) et évolutifs (par exemple, le premier organisme tétrapode)

L’évolution des baleines, par exemple, est l’un des exemples les plus étudiés de changement évolutif dans les archives fossiles. Les baleines modernes descendaient d’un ancêtre tétrapode terrestre qui était passé de la terre à l’eau. Les membres antérieurs des baleines ancestrales ont ensuite évolué en nageoires pour faciliter la nage, tandis que leurs membres postérieurs ont disparu. Les fossiles révèlent les ancêtres terrestres (p. ex., Indohyus), semi-aquatiques (p. ex., Ambulocetus) et aquatiques (p. ex., Dorudon) dans toute l’ère cénozoïque primitive, il y a près de 50 millions d’années. Les organismes modernes et éteints peuvent éclairer la compréhension de la vie sur Terre qu’ont les scientifiques.

En plus de montrer les changements évolutifs dans les organismes eux-mêmes, les archives fossiles captent également les changements dans la biodiversité. Les fossiles de l’ère paléozoïque enregistrent l’émergence progressive d’animaux (p. ex., les arthropodes marins comme les trilobites), les plantes (p. ex., les arbres Gilboa) et les champignons (p. ex., les Prototaxites). Les données fossiles reflètent également les extinctions massives d’espèces au cours de l’évolution. Les scientifiques reconnaissent cinq événements majeurs d’extinction dans lesquels plus de 75 % des espèces primitives ont disparu. Par exemple, un événement d’extinction de masse à la fin de l’ère paléozoïque a anéanti les organismes notés ci-dessus.

Les fossiles permettent aux scientifiques de reconstituer des récits de la vie sur Terre. Par exemple, les événements d’extinction ont tendance à entraîner la radiation de diverses espèces ayant un ancêtre commun. Après l’extinction massive de la fin de l’ère paléozoïque, les preuves fossiles confirment que l’âge des dinosaures a commencé et a persisté pendant près de 180 millions d’années (c’est-à-dire l’ère mésozoïque, il y a 65 à 250 millions d’années). Un autre événement d’extinction de masse s’est produit à la fin de l’ère mésozoïque ; à ce moment-là, l’âge des mammifères a commencé et se poursuit jusqu’à nos jours (c.-à-d. l’ère cénozoïque, il y a 65 millions d’années jusqu’à présent). Ainsi, les fossiles soutiennent l’origine des espèces et servent d’outil essentiel pour comprendre l’évolution.

Suggested Reading

Jablonski, David, and Neil H. Shubin. 2015. "The Future of the Fossil Record: Paleontology in the 21st Century." Proceedings of the National Academy of Sciences 112 (16): 4852–58. [Source].

Knoll, Andrew H., and Martin A. Nowak. 2017. "The Timetable of Evolution." Science Advances 3 (5): e1603076. [Source].