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14 décembre 2019 6 14 /12 /décembre /2019 19:14
le carbonifère : insectes, fougères géantes et premiers arbres à écorce

 

 

     Nous allons évoquer une période ancienne, très ancienne, appelée le carbonifère, une époque appartenant au paléozoïque supérieur (autrement dit l’ère primaire) et s’étendant de – 359 à – 299 millions d’années (Ma). Notons toutefois qu’il s’agit là de chiffres difficiles à concevoir par le cerveau humain quand on sait que nous paraissent déjà immenses les environ 10 000 années de présence sur Terre de l’homme dit moderne. Inaugurée par une extinction de masse, le carbonifère dura une soixantaine de millions d’années au cours desquels la Terre se transforma profondément.

 

 

 Extinction de masse du dévonien

 

     C’est à la fin de la période de l’ère primaire précédente, le dévonien, qu’une très importante extinction de masse fit disparaître 70% des animaux marins. La Terre était alors occupée par un seul continent situé au pôle sud tandis qu’un chapelet d’îles et d’archipels s’étalait à l’équateur : tout le reste n’était qu’un immense océan. Sur le continent unique, la température était élevée avec un indice hygrométrique important : chaleur et humidité, il n’en fallait pas plus pour que s’étale sur terre une végétation

l'extinction dévonienne commença par les océans qui s'étouffèrent

luxuriante où régnaient en maîtres les insectes, le reste de la faune étant quasi-inexistant. C’est dans l’océan que la diversité foisonnait : éponges, coraux, brachiopodes, nautiloïdes, trilobites auxquels il faut ajouter des poissons de toutes sortes. Tout ce petit monde proliférait dans des eaux chaudes et lumineuses et c’est alors que se produisit la deuxième grande extinction  de masse de l’histoire de la Terre (la première remontait à l’ordovicien, 100 Ma auparavant).

 

     L’extinction dévonienne ne fut pas brutale et s’étendit sur des dizaines de milliers d’années. Inaugurée par un réchauffement climatique, elle se traduisit par l’apparition de séismes sous-marins et d’émissions de gaz surchauffés qui entraînèrent un manque d’oxygène progressif de l'océan puis de l'atmosphère (appelé événement Kellwasser) s’ajoutant à l’empoisonnement de l’eau par des métaux lourds.  L’ensemble aboutit à la destruction massive de la faune marine. Il faudra ensuite attendre environ 250 000 ans avant que les arbres produisent suffisamment d’oxygène et que les températures se stabilisent pour initier un renouveau. Mais l’extinction aura détruit les ¾ des animaux marins, eux qui représentaient à cette époque l’essentiel de la vie sur Terre.

 

 

Le carbonifère

 

     Succédant immédiatement au dévonien et à sa terrible extinction de masse, le carbonifère doit son nom au fait que l’époque fut particulièrement riche en végétaux, leur fossilisation ayant secondairement donné naissance à la houille si indispensable à l’espèce humaine lors de l’avènement de l’’époque industrielle. Un processus d’autant plus actif que c’est à cette époque qu’apparurent les premiers arbres revêtus d’écorce dont la sédimentation consécutive, par exemple, à une inondation ou à un incendie produisait du charbon.

 

     Le carbonifère commence par une très importante transgression marine (c’est-à-dire l’envahissement des terres par la mer) qui concerne toutes les masses continentales avec d’importants dépôts de calcaire.

 

     Du point de vue de la tectonique des plaques, la période se traduit par de grands

changements avec la fusion des plaques américaine, européenne et gondwanienne (le Gondwana étant une partie du supercontinent précédent) pour former un nouveau supercontinent appelé Pangée (qui subsistera jusqu’au Trias, à l’ère secondaire, soit près de 60 millions d’années plus tard). Tout autour de la Pangée s’étend un océan unique nommé Panthalasa et une mer intérieure, la Paléothetys.

 

     L’érosion qui accompagne les bouleversements géologiques et la luxuriance, voire l’opulence de la végétation colonisant le continent ont pour principale conséquence de faire considérablement baisser le taux de CO2 de l’air et, du même coup, la température globale de la planète : celle-ci s’ajuste en fonction de la latitude, les terres du pôle sud se couvrant de glace.

 

    Ces différences de température vont avoir pour effet de permettre le développement d’arbres à feuilles caduques dans les zones tempérées tandis que les grandes forêts houillères s’étendent tout au long de l’équateur. Dans les zones tempérées, les fougères aux feuilles à sporanges (c'est-à-dire des organes plus ou moins cachés contenant les spores) se voient concurrencées par d’autres espèces de fougères dont les feuilles portent des graines mieux protégées (par un ovaire) et plus facilement accessibles,  notamment par les insectes pollinisateurs : c’est le point de départ des plantes à fleurs qui coloniseront secondairement la planète.

 

    Ces changements, certes progressifs mais durables, vont bien sûr également concerner la faune.

 

 

La faune du carbonifère

 

     Dans la mer, la vie est particulièrement animée avec notamment une grande activité des coraux, qu’ils soient coloniaux ou solitaires. Les brachiopodes (animaux à coquilles bivalves) ont également un succès évolutif certain (il n’en reste aujourd’hui que quelques espèces relictuelles, c’est-à-dire peuplant un habitat restreint où ils sont peu concurrencés). La Paléothétys est également peuplée par des animaux présents depuis le début du paléozoïque (et qui subsistent encore aujourd’hui avec succès) : les échinodermes tels étoiles et concombres de mer, oursins, etc. Ces animaux dont l’apparition remonte à – 525 millions d’années (voire plus avant encore) se sont finalement peu transformés depuis le carbonifère où ils prospèrent : les scientifiques

trilobite, arthropode dont le déclin commença au carbonifère

évoquent environ 13 000 espèces aujourd’hui éteintes contre 7 000 encore bien présentes. De la même façon, les mollusques (moules, coques, huîtres, etc.) se développent à cette époque de manière satisfaisante. En revanche, les trilobites, ces arthropodes marins qui existent depuis le cambrien (- 540/ - 485 Ma) commencent à décliner : ils disparaitront définitivement lors de l’extinction de masse du permien (- 250 Ma). Signalons enfin la présence et le développement des requins, existant depuis le dévonien mais qui présentent alors des formes plutôt étranges à l’instar des requins-enclumes…

 

     C’est sur terre que le carbonifère réserve quelques surprises : il grouille de vie ! On y trouve toutes sortes d’habitants, à commencer par les insectes déjà présents à la période précédente : le sol est le terrain de chasse de mille-pattes, de scorpions, de toutes sortes d’araignées qui se faufilent entre fougères géantes et premiers conifères tandis que planent au dessus de ce petit monde une foule d’insectes ailés. C’est à cet univers assez surprenant que nous allons à présent nous intéresser.

 

 

Le monde des insectes géants

 

     Jusqu’à récemment, les scientifiques étaient d’accord pour affirmer que les insectes vivant au carbonifère étaient des géants comparés à ceux d’aujourd’hui et que leur transformation au fil des temps géologiques étaient allée vers leur rapetissement. C’est sûrement vrai pour certains d’entre eux comme on le verra par la suite. Toutefois, croire qu’il s’agit là d’une règle absolue semble illusoire à la lumière des découvertes récentes. En réalité, de très petits insectes prospéraient également à cette période et il aura fallu bien du temps pour s’en convaincre.

 

     Il est vrai que la diversité des insectes encore aujourd’hui est telle que les experts scientifiques sont dans l’incapacité de les compter. À ce jour, on a décrit environ un million d’espèces différentes mais on estime qu’il en existerait probablement dix fois plus, une grande partie d’entre elles étant présente dans les canopées des grandes forêts tropicales, notamment amazonienne. Il est même suggéré que, une extinction de masse étant actuellement en cours en raison de la présence délétère de l’Homme, la plupart de ces espèces auront disparu avant même d’avoir été identifiées.

 

    Mais des insectes géants existaient bien au carbonifère et ils étaient très certainement effrayants pour nos cerveaux plutôt habitués à des insectes de taille (généralement) relativement modeste. Imaginez : survolant marais, étangs et cours d’eau, ou bien cachés dans les fougères et les arbres primitifs, ces géants pourchassaient, tuaient et dévoraient tout ce qui bougeait, y compris leurs propres congénères. Citons sommairement quelques uns des plus célèbres :

 

  • Meganeura Monui est probablement l’insecte le plus emblématique du carbonifère. Il s’agit d’une libellule géante dont l’envergure pouvait dépasser les 70 cm pour un poids de 150 grammes. Disons pour fixer les esprits que cette libellule avait une carrure digne d’un goéland ou d’un faucon. Elle affichait un abdomen
    taille de meganeura comparée à celle d'un homme
    particulièrement allongé et possédait quatre grandes ailes renforcées par des nervures et fixées à angle droit à son thorax.  Ses six pattes articulées étaient recouvertes d’épines pour accrocher ses victimes. Sa tête était dotée d’yeux énormes susceptibles d’observer autour d’elle à 360° et s’ornait également de pièces buccales destinées à mordre. Après avoir repéré une proie, les scientifiques ont calculé qu’elle pouvait fondre sur elle à la vitesse prodigieuse de 70 km/h car, contrairement aux libellules actuelles qui chassent « postées », elle attaquait en vol. Elle n’avait d’ailleurs que l’embarras du choix tant la terre était grouillante de vie : cafards, blattes, punaises, cigales, scarabées, moustiques, guêpes, termites, fourmis, petits reptiles, etc. Le bourdonnement permanent de l’atmosphère devait être assourdissant si l’on en juge par une anecdote rapportée par Darwin lui-même : il raconte que lors de son périple à bord du Beagle, il fit escale dans la baie de Rio de Janeiro, alors encore peu habitée. Le bateau mouilla à plusieurs encablures de la rive, donc loin du rivage, et pourtant le naturaliste anglais eut du mal à dormir tant un bourdonnement continu dominait tous les autres bruits naturels. Il s’agissait du bruissement de la vie nocturne des nombreux insectes, bruissement parait-il encore plus intense le jour. Et on était au XIXème siècle : on imagine aisément ce que cela devait être au carbonifère !

 

  • Rampant dans les sous-bois des forêts tropicales de la fin du carbonifère (et du début du permien, l’époque suivante), Arthropleura était un gigantesque mille-pattes. Qu’on en juge : il pouvait atteindre 2 m de long (voire un peu plus) pour une largeur de 50 cm ! Heureusement pour ses contemporains, il était herbivore, du moins si l’on s’en réfère aux traces de pollen découvertes dans son tube digestif fossilisé. Toutefois, la présence de deux pinces situées sur le devant de son corps et d’une très puissante mâchoire laisse encore planer un doute…

 

 

  • Megarachne, quant à elle, comme son appellation l’indique, relève plutôt de la famille des arachnides. D’ailleurs, lors de la découverte de son fossile, les scientifiques pensèrent tout simplement avoir mis au jour la plus grande araignée
    megarachne (vue d'artiste)
    ayant jamais existé sur Terre. En réalité, l’animal est à présent classé comme un euryptide, c’est-à-dire plutôt un animal marin se rapprochant des scorpions de mer. C’était néanmoins un être impressionnant car d’une longueur de 35 cm avec une distance de 60 cm entre les pattes supérieures. À titre de comparaison, une des araignées actuellement parmi les plus grosses du monde est la tarentule Goliath mangeuse d’oiseaux dont la taille avoisine les 30 cm tandis qu’elle possède des crocs de 2,5 cm.  On peut également citer, vivant dans les forêts tropicales d’Amérique du sud, la femelle Theraphosa (30 cm d’envergure pour un poids de 170 grammes) qui, outre ses crocs pouvant occasionner une très
    theraphosa blondi (Brésil, Guyane, Vénézuela)
    forte douleur chez l’Homme, est capable de lancer des poils urticants entraînant de fort douloureuses démangeaisons. Quoi qu’il en soit, au carbonifère Megarachne occupait le sommet de la prédation (seule Meganeura décrite plus haut avait une taille susceptible de rivaliser avec la sienne). Elle ressemblait effectivement à une araignée géante (d’où l’erreur des premiers observateurs) en raison de la forme de sa carapace, de son abdomen sphérique et de ses yeux circulaires de 15 mm, engoncés entre deux autres yeux, au centre de sa tête. On ne sait pas si son corps était recouvert de poils comme celui d’une mygale.

 

     Au cours des âges géologiques, il existe peu de cas relevant d’un gigantisme aussi absolu. Nous avons déjà évoqué la course au gigantisme représentée par l’apparition d’une classe spéciale de dinosaures, les sauropodes (voir le sujet : la tentation du gigantisme) mais le contexte était bien différent. Quelles peuvent être les explications d’un tel phénomène au carbonifère ?

 

Pourquoi des insectes géants au carbonifère ?

 

     L’explication longtemps avancée par les scientifiques concerne le taux d’oxygène dans l’atmosphère de cette époque. Aujourd’hui, celui-ci est voisin de 21% (et a d’ailleurs tendance à baisser imperceptiblement) contre 35 % à l’époque que nous évoquons. Ce taux élevé était la conséquence des milliers d’années précédents où, comme nous l’avons déjà dit, les arbres ont peu à peu reconstitué le stock d’O2 mis à mal lors de l’extinction dévonienne. Or, araignées et insectes ont besoin de beaucoup d’oxygène pour grandir et il est vrai que, par la suite, la raréfaction des forêts et la chute concomitante du taux d’oxygène ont certainement eu raison du mille-pattes Arthropleura, voire peut-être aussi de Megarachne qui devait étouffer avec un taux d’oxygène progressivement réduit.

 

     Il existe pourtant d’autres raisons. Ces insectes géants, on l’a vu, occupaient le haut de l’échelle de prédation puisque leur taille était un avantage décisif : nourriture abondante, taux d’oxygène maximal et aucun prédateur réel expliquent leur succès adaptatif. Jusqu’à l’apparition des vertébrés qui, venus de la mer, colonisèrent progressivement les terres. Or, les reptiles planeurs puis volants firent leur apparition et ils chassaient les mêmes proies. La concurrence devint féroce. Enfin, dernier changement et non des moindres, l’apparition des précurseurs des plantes à fleurs autour des étangs et des lacs où se développaient les libellules géantes entraînèrent un changement complet de l’écosystème. Tous ces éléments conjugués furent fatals aux derniers insectes géants…

 

 

 

 

Il est intéressant de constater que la Vie, toujours, partout, essaie de se frayer un chemin et qu’elle est opportuniste. Les insectes du carbonifère ont accru leur taille – et donc leur indice de prédation – en profitant de circonstances particulières qui ne se sont jamais reconstituées par la suite et c’est la disparition de ces facteurs favorisants qui précipita leur chute. On retrouve là le hasard mélangé à un certain déterminisme, ce que le paléontologue Stephen J. Gould résumait sous le terme de contingence. Quelques dizaines de millions d’années plus tard, après des débuts plutôt modestes, d’autres populations animales allaient également profiter de circonstances favorables et occuper l’espace alors laissé vacant : les dinosaures dont le règne s’étalera sur plus de 160 millions d’années.

 

 

 

 

 

Sources :

 

 

Images :

  1.  carbonifère (sources : palaeopost.blogspot.com )
  2.  extinction dévonienne (sources : bbc.com)
  3.  la Pangée à la fin du carbonifère (sources : geocaching.com )
  4.  trilobite (sources : landbeforetime.wikia.com)
  5.   meganeura (sources : sharksprehistory.blogspot.com )
  6.  megarachne (vue d'artiste) (sources : youtube.com )
  7.  theraphosa blondi sources : exotic-animals.org)

 

 

 

Mots-clés : en construction

 

 

 

Sujets apparentés sur le blog

 

1. les extinctions de masse

2. la dérive des continents ou tectonique des plaques

3. la tentation du gigantisme

 

 

 

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11 février 2019 1 11 /02 /février /2019 19:53
arbre phylogénétique du vivant

 

   Les origines de la vie sur Terre demeurent incertaines. Difficile de dire exactement où cette vie est apparue, ni quand. Notre bonne vieille Terre est âgée d’environ 4,5 milliards d’années, l’âge du système solaire, et c’est au bout d’environ 500 millions d’années qu’il semble que soient apparues les premières cellules susceptibles de donner un être vivant. On sait que les plus anciens fossiles de micro-organismes sont âgés d’environ 3,5 milliards d’années, certaines études allant même jusqu’à affirmer qu’un âge de plus de 4 milliards d’années serait plus près de la réalité. Cette époque si lointaine, ces premiers 500 millions d’années, sont appelés l’hadéen (première partie du précambrien) par les scientifiques et c’est probablement vers la fin de cette phase qu’est apparu celui qui allait devenir l’ancêtre de tous les êtres ayant vécu et vivant encore sur Terre.

 

   Lorsqu’on observe attentivement une forêt tropicale, ou même un simple étang de nos régions tempérées, on est frappé par la diversité du vivant, par la profusion d’espèces qui, pour la plupart, partagent un écosystème sans jamais se rencontrer vraiment, cette possibilité n’étant donnée qu’aux couples prédateurs-proies. Tout ce monde grouillant de vie provient donc d’un même ancêtre et, au fil du temps (des centaines de millions d’années, si difficiles à comprendre pour nos cerveaux qui ont du mal à seulement intégrer quelques milliers d’années), la sélection naturelle, en fonction des changements de milieu, a progressivement modelé la Vie. L’immense majorité des espèces qui, à un moment ou à un autre, a peuplé notre planète, a, à présent, disparu, emportée par le hasard d’un élément contraire auquel elle n’a pas su ou pu s’adapter.

 

   L’homme est un des animaux survivants aujourd’hui mais son apparition sous sa forme actuelle ne s’est évidemment pas faite d’un seul coup. Tout au contraire, il aura fallu bien des évolutions, bien des formes intermédiaires et bien des hasards pour en arriver à la situation présente. Je me propose de revenir sur les principales étapes qui ont permis, depuis le premier ancêtre commun, à Homo sapiens d’être ce qu’il est. Les étapes retenues sont au nombre de treize et, à chacune d’entre elles, la branche qui conduira à Sapiens s’est séparée d’autres représentants du monde vivant que nous évoquerons succinctement.

 

 

 

Étape 1 : l’homme est un eucaryote (- 2 milliards d’années)

   

Eucaryote signifie « ceux qui possèdent un véritable noyau » par opposition aux procaryotes que sont bactéries et archées, autrefois nommées archéobactéries. Ces eucaryotes (mono ou multicellulaires) ont pour caractéristiques principales de posséder un noyau contenant de l’ADN, porteur des caractéristiques génétiques. Ils peuvent se diviser (mitose) et se reproduire (pour la grande majorité au moyen d’une reproduction sexuée). À ce titre, l’homme est un eucaryote, tout comme les champignons et les plantes.

 

 

 

Étape 2 : l’homme est un métazoaire (- 900 millions d’années)

 

   Le terme de métazoaire correspond aux animaux et, puisqu’il est l’un d’eux, l’homme est un organisme multicellulaire capable de se nourrir de constituants organiques préexistants (on parle alors d’hétérotrophie). Du coup, plantes et champignons sont ici exclus. Il est à noter qu’il aura fallu plus d’un milliard d’années pour voir apparaître ce type d’organismes, une période si longue qu’elle est impossible à concevoir réellement pour l’esprit humain.

 

 

 

Étape 3 : il est également un bilatérien (- 700 millions d’années)

 

   Comme la plupart des animaux, l’homme présente uns symétrie bilatérale, c’est-à-dire qu’il possède un côté droit et un côté gauche. C’est à ce stade que l’ancêtre de l’homme se sépare des animaux qui ne sont pas bilatériens comme les éponges et les méduses.

 

 

 

Étape 4 : … un vertébré (-600 millions d’années)

 

   100 millions d’années plus tard apparaissent les vertébrés. Ces animaux sont dotés d’un squelette osseux ou cartilagineux qui assure une certaine rigidité à leur organisme. Leur

autre forme de protection : hémithorax chitinisé (carapace)

colonne vertébrale est l’endroit où est protégé le système nerveux central. Il s’agit évidemment d’une évolution majeure, résolue différemment par d’autres bilatériens comme les arthropodes (insectes, arachnides, crustacés) qui possèdent une carapace, les mollusques affublés quant à eux d’une coquille ou bien restent dépourvus de parties dures comme les vers. Il est à noter que les arthropodes sont de loin ceux qui possèdent le plus d’espèces et d’individus dans le monde du vivant : à titre d’exemple, les insectes sont approximativement au nombre de 1019 soit 10 milliards de milliards…

 

 

 

Étape 5 : … un tétrapode (-350 millions d’années)

 

   Il y a 350 millions d’années environ (une époque appelée le dévonien), une nouvelle différenciation va voir le jour avec l’apparition d’individus dotés de quatre membres par opposition aux poissons (pourtant vertébrés comme eux) dont ils se différencient. Font également partie de cette superclasse tétrapode : les reptiles, les dinosaures et les oiseaux. Ces tétrapodes ont une particularité : ils utilisent souvent une respiration pulmonaire qui est la conséquence (ou l’origine) de leur passage depuis la mer à la terre ferme, une des colonisations du vivant parmi les plus importantes de son histoire.

 

 

 

Étape 6 : … un amniote (- 310 millions d’années)

 

   Quelques millions d’années encore et la sélection naturelle va permettre le choix d’un avantage sélectif très important : la protection de l’embryon, futur être vivant à naître. Jusque là, il était pondu dans l’eau, milieu évidemment à risques. Dorénavant, une nouvelle enveloppe – utérus ou coquille – va le protéger du monde extérieur bien qu’il se développe toujours en milieu aqueux.

 

   Les amniotes sont des tétrapodes qui, grâce à cet acquis essentiel, peuvent réellement s’émanciper du milieu aquatique à la différence, par exemple, des grenouilles qui continuent à pondre dans l’eau. Différents groupes d’amniotes coexistent mais ce sont les dinosaures qui vont bénéficier d’une radiation évolutive, c’est-à-dire d’une évolution rapide et dominante à partir d’un ancêtre commun conduisant à un foisonnement d’espèces différentes sur l’ensemble du globe.

 

 

 

Étape 7 : … un mammifère (- 100 millions d’années)

 

   L’Homme fait partie des mammifères mais, à cette époque lointaine, ceux-ci vivent chichement : en raison de la domination sans partage des grands sauriens, ils sont

les mammifères dominèrent le monde... lorsque les dinosaures disparurent

réduits à la portion congrue, sortes de petits rats insectivores essentiellement nocturnes : leur explosion radiative surviendra plus tard. Ils possèdent un certain nombre de caractéristiques qui leur seront très utiles par la suite : un système nerveux central, notamment encéphalique, relativement développé par comparaison avec les autres groupes, une température interne constante, énorme avantage lors des changements météorologiques (ensoleillement), un cœur possédant quatre cavités ce qui permet de mieux réguler l’oxygénation de l’organisme et leurs femelles ont des mamelles (d’où leur nom).

 

 

 

Étape 8 : … un euthérien (- 74 millions d’années)

 

   Les mammifères se divisent eux-aussi en sous-groupes, notamment celui des mammifères thériens qui regroupe les mammifères placentaires (auquel appartient l’Homme) et les mammifères marsupiaux, par opposition aux monotrèmes comme l’ornithorynque (mammifère pondant des œufs). Est appelé euthérien le groupe des mammifères placentaires qui protègent leur descendance jusqu’au stade de juvénile tandis que les marsupiaux (ou métathériens) ont des petits qui naissent bien plus tôt (au stade de larves dont le développement reste à faire en dehors du corps de la mère ce qui est moins protecteur). Dans un sujet déjà évoqué, nous avions d’ailleurs vu que, à chaque fois que les mammifères placentaires et marsupiaux se sont affrontés pour la possession d’un territoire, ce sont les placentaires qui ont pris le dessus, éliminant leurs rivaux assez rapidement. A l’exception notable du continent australien qui ne fut jamais (du moins jusqu’à très récemment) colonisé par les placentaires.

 

 

Étape 9 : … un primate (- 30 millions d’années)

 

   Les primates (de « premier ») forment un groupe au sein des mammifères placentaires. Il regroupe les petits singes, les lémuriens et les grands anthropoïdes dont certains donneront homo sapiens. Au début, ces primates étaient essentiellement arboricoles avant de recourir à la bipédie. Un primate est un plantigrade en ce sens qu’il marche sur la plante (toute la plante) des pieds et qu’il possède un pouce opposable. Son cerveau est développé et on cherche encore à savoir dans quelle proportion ce développement est à mettre au compte de la bipédie qui aurait libéré ses bras et notamment ses mains. Les lieux de prédilection des primates sont les régions tropicales ou subtropicales (seul l’homme moderne arrivera à coloniser tous les continents mais ce sera bien plus tard). Certains caractères leur sont propres comme le développement de la vision stéréoscopique et, pour certains, trichromatique (avec trois couleurs de base) au détriment de l’odorat qui est pourtant le système sensoriel dominant chez les mammifères.

 

   Les primates présentent également un dimorphisme sexuel ce qui veut dire que mâles et

dimorphisme sexuel chez le hurleur noir (mâle au centre)

femelles diffèrent par la corpulence, la taille des canines voire la coloration mais le trait essentiel de ces animaux, c’est la présence d’un plus gros cerveau comparativement à celui des autres mammifères. Signalons enfin, un trait qui a son importance : le développement des primates est plus lent que celui des autres mammifères ce qui sous-entend qu’ils seront matures plus tard (handicap ?) mais avec comme compensation une durée plus longue de vie.

 

 

 

Étape 10 : … un hominoïde (- 20 millions d’années)

 

   Les premiers singes africains datent d’environ 40 millions d’années contre 45 pour les plus anciens connus découverts en Chine. Il est encore difficile de comprendre dans quel sens est survenue cette migration. Ce n’est que plus tard que ces singes coloniseront les Amériques. Il y a 35 millions d’années, à la limite éocène-oligocène, une importante chute des températures se produit (environ 5 à 6° sur une durée de 500 000  ans ce qui est rapide à l’échelle de l’histoire de la Terre). Surnommée « la grande coupure » ce changement relativement brutal survient alors que la période précédente - qui avait duré plus de 25 millions d’années - avait été une des périodes les plus chaudes de l’ère géologique Ce changement climatique a forcément des conséquences sur la faune et la flore bien que celles-ci soient difficiles à retracer exactement. Le refroidissement va durer une  dizaine de millions d’années avant qu’un climat plus favorable aux primates s’établisse, avec notamment l’émergence d’une nouvelle superfamille, les hominoïdes. C’est le nom qui est donné par les scientifiques à de grands singes se différenciant des autres singes par la perte de leur queue. Cette famille comprend les gibbons, les orangs-outans, les gorilles, les chimpanzés et les humains.

 

 

 

Étape 11 : … un hominoïdé (- 16 millions d’années)

 

   Hominoïdés : c’est ainsi que l’on nomme le groupe précédent une fois qu’en ont été retirés les gibbons il y a 16 millions d’années ; ceux-ci diffèrent notablement des autres grands singes par leur taille plus petite, leur mode de vie arboricole pur avec usage d’un mode de locomotion par balancement d’un arbre à l’autre (brachiation) et ce, grâce à leurs très longs bras.

 

 

Étape 12 : … un hominidé (- 9 millions d’années)

 

   Lors de cette étape, ce sont les orangs-outangs (pongidés) qui sont séparés de la lignée principale des grands singes anthropomorphes (et donc du genre homo). Ne restent que chimpanzés, bonobos, gorilles et humains (au sens large du terme = homo). Durant très longtemps, les scientifiques influencés par leur époque ont cherché à séparer les grands singes anthropomorphes et l’Homme : pour des raisons philosophiques et religieuses, il ne paraissait alors pas possible de considérer l’Homme comme un grand singe dont le cerveau était simplement un peu plus développé que celui des autres grands singes. Heureusement, ces préjugés sont aujourd’hui abandonnés.

 

   Tous les spécialistes ne sont pas encore d’accord pour exclure les orangs-outangs du groupe des hominidés mais une chose est certaine : l’homme est bien un hominidé.

 

 

 

Étape 13 : … un homininé (- 7 millions d’années)

 

   C’est la dernière grande séparation du genre humain avec des espèces réellement

arbre phylogénétique de homo sapiens

différentes, en l’occurrence, ici, les gorilles. Sous-famille de la famille des hominidés, les homininés comprennent parmi les espèces survivantes les chimpanzés et les bonobos. De nombreuses espèces disparues relèvent également de cette sous-famille comme les australopithèques, les paranthropes, les ardipithèques ainsi que des fossiles encore à classer (Toumaï, Orrorin). Et, bien sûr, toutes les familles d’homo dont une seule a survécu : sapiens. Suite à la disparition de Neandertal, des hommes de Denisova et de Florès et (avant eux homo habilis, erectus, etc.), c’est curieusement les chimpanzés et les bonobos qui, quoique cousins relativement éloignés, sont nos plus proches parents.

 

   Dans ce groupe des homininés, n’importe quel observateur peut s’apercevoir des importantes différences existant entre un chimpanzé et un homme. D’ailleurs, ce dernier pratique une bipédie exclusive et, en sus d’un langage compliqué lui permettant de bâtir des concepts abstraits, son cerveau lui a permis de disposer d’outils de plus en plus élaborés. Néanmoins, d’un point de vue purement génétique, homo sapiens partage plus de 98% de ses gènes avec le chimpanzé (et 99,4 % si l’on ne retient que les 97 gènes fonctionnels des deux espèces).

 

 

 

Un long cheminement

 

   Pour en arriver à l’homme d’aujourd’hui et à sa domination sans partage sur la planète, il aura fallu du temps, beaucoup de temps. D’un organisme formé de quelques cellules agissant en synergie, on est arrivé aujourd’hui à la coexistence d’individus infiniment plus compliqués. Cette complexification s’est faite sous l’influence de la sélection naturelle, c’est-à-dire par ajustements progressifs aux variations de milieu, ces dernières étant le fruit du hasard. Certaines espèces n’ont pas pu s’adapter, soit qu’elles n’en portaient pas en elles la possibilité, soit que les transformations de leur écosystème apparurent trop vite pour qu’elles puissent réagir. Chaque fois, cette disparition, puisqu’elle laissait un vide, a été comblée par l’arrivée d’une autre forme de vie, dans une sorte de ballet sans cesse renouvelé.

 

   Vers la fin de sa vie, Darwin qui avait durant tant d’années réfléchi à la question, était arrivé à la conclusion que l’évolution de la Vie quelle qu’en soit la forme était sur Terre la conséquence de hasards multiples : catastrophes naturelles, volcanisme, glaciations, etc. De ce fait il ne croyait pas au progrès (si en vogue à l’époque) et ne pensait pas que la complexification évoquée plus haut était synonyme d’amélioration. D’ailleurs, nombre de formes de vie du passé et aujourd’hui disparues étaient aussi complexes et élaborées que les formes vivant de nos jours (si ce n’est plus).

 

   Dans le même ordre d’idée, si l’apparition d’homo sapiens est essentiellement due au hasard, il ne saurait être question de le considérer comme un but évolutif (comme certains

chimpanzés, les plus proches parents de l'homme

ont, peut-être par un orgueil mal placé, trop souvent tendance à le croire). L’homme moderne n’étant certainement pas un achèvement, d’autres étapes sont susceptibles d’intervenir avec l’apparition de formes de vie mieux adaptées aux changements de milieu (ceux-ci étant cette fois peut-être induits par le seul homo sapiens).

 

   Ces modifications majeures de notre cadre de vie commun – la Terre et ses ressources épuisables – se font malheureusement à la vitesse de l’éclair, sans que les espèces peuplant notre monde n’aient probablement le temps biologique nécessaire pour s’adapter. Nous évoquions un peu plus haut les conséquences considérables de la perte de 5°C en 500 000 ans à la fin de l’éocène, il y a 35 millions d’années, et voilà que certains scientifiques évoquent l’augmentation actuelle de 3°C en … cinquante ans ! Les chiffres sont sans appel.

 

   La sixième grande extinction de masse des formes vivantes n’a-t-elle pas déjà commencé ?

 

 

 

Sources

* encyclopaedia Britannica

* hominides.com (https://www.hominides.com/index.php)

* Science & Vie (https://www.science-et-vie.com/)

* Cosmovisions (http://www.cosmovisions.com/index.html)

* Wikipédia France / USA

 

Images

1. arbre général (sources : sites.google.com)

2. cellule eucaryote (sources :  ebiologie.fr)

3. carapace mygale (sources : pixabay.com)

4. mammifères (sources : pxhere.com)

5. dimorphisme sexuel chez le singe hurleur noir (sources : topito.com)

6arbre phylogénétique sapiens (sources : intra-science.anaisequey.com)

 

 

Mots-clés : en construction

 

 

Sujets apparentés sur le blog

1. les extinctions de masse

2. placentaires et marsupiaux, successeurs des dinosaures

3. spéciations et évolution des espèces

4. la sélection naturelle

5. le dernier ancêtre commun

6. la bipédie, condition de l'intelligence ?

 

 

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13 juillet 2018 5 13 /07 /juillet /2018 19:20
archéoptéryx : dinosaure volant ou oiseau véritable ?

 

 

 

   Le mot « dinosaure » a été formé à partir du grec ancien δεινός / deinόs (« terriblement grand ») et σαùρος / saûros (« lézard »). C’est dire que, dès la découverte des premiers fossiles de ces animaux, les scientifiques avaient avant tout suspecté une relation entre eux et les reptiles. D’ailleurs, ces bêtes énigmatiques pour l’époque étaient également appelés « grands sauriens », saurien désignant un reptile comme le lézard ou le caméléon. Il faut dire que les squelettes immenses, parfois reconstitués avec difficulté, « donnaient l’impression » de rappeler quelque part la classe des reptiliens. On ne possédait alors pas d’éléments décrivant l’aspect extérieur des dinosaures, s’ils portaient des écailles ou des plumes, quels étaient leurs comportements réels, etc. Aujourd’hui, notamment avec les extraordinaires fossiles récemment mis au jour en Chine, on en sait un peu plus et le problème de l’origine des grands sauriens semble plus complexe que prévu…

 

 

 

Les différentes lignées de dinosaures

 

   Peu après leur apparition il y a 225 millions d’années, les

saurischien sauropode

dinosaures se séparent en deux branches : les saurischiens et les ornithischiens. La différence entre ces deux groupes est d’ordre anatomique : les premiers, les saurischiens (herbivores ou carnassiers), ont un bassin de lézard (pubis orienté vers l’avant) tandis que les ornithischiens (herbivores) ont un bassin comme celui des oiseaux (pubis vers l’arrière) d’où leur autre nom d’avipelviens. Les saurischiens se divisent à leur tour en deux familles différentes, les sauropodes (herbivores)

saurischien théropode

et les théropodes (carnassiers). Or - et c’est ici que se situe un paradoxe - on est pratiquement certain aujourd’hui que les oiseaux, seuls descendants des dinosaures, se sont formés à

partir des théropodes (les dinosaures qui avaient primitivement un pubis de lézard) : nous aurons l’occasion d’y revenir.

 

 

Première piste : l’archéoptéryx, oiseau archaïque ?

 

   Le premier fossile d’archéoptéryx a été découvert en 1876 en Allemagne (plus précisément sur le site de Blumenberg près de Eichstätt). D’emblée, il pose un problème aux scientifiques puisqu’ils s’interrogent : a-t-on affaire à un oiseau très archaïque ou encore à un dinosaure volant à plumes ? Quelques « spécimens » supplémentaires plus tard, il semble bien que nous soyons face à un animal de transition entre dinosaures et oiseaux. Ayant vécu à la fin du Jurassique, il y a environ 150 millions d’années, archéoptéryx était semble-t-il capable de voler mais ‘agissait-il d’un simple vol plané (en s’élançant par exemple d’un arbre ou d’une hauteur) ? Des études récentes (2017) semblent prouver qu’il était capable de battre des ailes

premier fossile d'archéoptryx découvert en Allemagne

pour voler, probablement pas à la manière des oiseaux actuels mais plutôt comme les nageurs de brasse-papillon. Son anatomie lui interdisait également de décoller comme les oiseaux modernes mais, après tout, de nos jours, c’est aussi le cas de l’albatros qui arrive pourtant bien à quitter le sol après une course parfois approximative…

 

   Archéoptéryx était couvert de plumes dont on a récemment démontré qu’elles étaient noires. Il possédait nombre de caractères le rapprochant des dinosaures théropodes comme, entre autres, des ailes pourvues de trois doigts griffus, un museau « très dinosaurien », une mâchoire avec des alvéoles renfermant des dents pointues, loin évidemment des becs cornus des oiseaux actuels.

 

   La paléontologie chinoise, en plein essor grâce à des sites de fossiles à la conservation remarquable, a récemment apporté une réponse avec la découverte de nouveaux spécimens d’archéoptéryx et apparentés (anchiornis). Les scientifiques purent ainsi mettre en évidence chez ces individus le museau assez plat et des régions postérieures aux orbites assez étendues : absents chez les oiseaux, ces caractères morphologiques sont ceux que l’on connait chez les vélociraptors et autres microraptors et, de ce fait, notre archéoptéryx retrouve, 150 ans après sa découverte, son statut vraisemblable, non pas d’oiseau mais de dinosaure volant.

 

 

Les ancêtres des oiseaux : les maniraptoriens

 

   Il y a quelques années, en cherchant à « systématiser » l’origine des oiseaux, les scientifiques se sont particulièrement intéressés à un groupe (clade) bien particulier de dinosaures

maniraptorien (ici, microraptor)

théropodes nommés maniraptoras (« mains préhensiles ») qui vivaient au Jurassique et au Crétacé (et qui incluait les vélociraptors). Pourquoi ? parce que ces dinosaures présentent des caractéristiques très particulières qui, comme on va le voir, les rapprochent de ce que deviendront les oiseaux.

 

          * les maniraptoriens ont de longs bras et mains, des plumes, une queue raide et un pubis allongé pointant vers l’arrière (caractéristique des oiseaux)

 

          * leur système respiratoire est porteur de propriétés typiquement aviaires. Pour comprendre, revenons un instant sur la manière de respirer des oiseaux. Ceux-ci ne respirent pas comme les mammifères : l’air entre de façon continue dans leurs poumons dont la structure est capillaire et non alvéolaire. Pas d’alvéoles, certes, mais des sacs aériens dont certains s’infiltrent dans les os (qui sont creux ce qui allège considérablement le vol). Au repos (et durant le sommeil), les poumons varient en amplitude mais sont bloqués durant le vol. Cette synergie poumons-sacs aériens autorise les énormes besoins en énergie demandés par le vol. De plus, le système permet également une température corporelle constante, plus élevée que chez les mammifères. Eh bien, les maniraptoriens sont les seuls dinosaures possédant un système respiratoire voisin (bréchet et sternum étant remplacés par des côtes supplémentaires dans leur abdomen).

 

          * les plumes : les rémiges (grandes plumes des ailes des oiseaux aussi appelés pennes) ont été identifiés chez certains maniraptoriens (dont les vélociraptors, n’en déplaise à « Jurassic Park »). Or, la plupart de ces dinosaures ne volaient pas ce qui laisse supposer une fonction différente pour les plumes : camouflage probablement, sélection sexuelle, peut-

velociraptor

être, comme on l’a déjà noté dans ce blog pour bien des oiseaux ou, plus simplement encore, protection contre la perte de chaleur ce qui laisserait alors supposer qu’ils étaient homéothermes, qu’ils avaient le sang chaud. Du coup, la réutilisation ultérieure des plumes pour une autre fonction (le vol) est ici une exaptation, c’est-à-dire, selon Stephen J. Gould, une adaptation sélective différente de la fonction initialement prévue.

 

   Les arguments en faveur de la transformation d’un sous-groupe de théropodes, les maniraptoriens, en oiseaux semblent donc assez solides.

 

 

Des dinosaures…

 

   Le règne des dinosaures a pris fin, au crétacé, il y a 66 millions d’années lorsqu’un astéroïde gigantesque vint frapper la presqu’île du Yucatan, au Mexique, et supprima la presque totalité de la vie de notre planète : ces animaux auront donc exercé leur supériorité sur le reste du vivant durant plus de cent-soixante millions d’années. 160 millions d’années  ! Voilà un chiffre qui n’est pas facile à visualiser lorsqu’on a déjà du mal à comprendre ce que représente sur Terre la présence de l’homme moderne, un peu plus de 5000 ans. On peut dire autrement : l’homme moderne a vécu 0,003% de la durée de la présence des dinosaures sur Terre… Ce rappel des durées immenses qui nous séparent du crétacé n’est pas anodin : il permet de concevoir comment, peu à peu, sous la pression de la sélection naturelle, d’avantages sélectifs en avantages sélectifs, certains dinosaures ont pu se perpétuer en changeant totalement de forme pour devenir le groupe abondant et diversifié des oiseaux.

 

 

…aux  oiseaux (petit rappel)

 

   Les oiseaux forment la classe des Aves. Ce sont des animaux

Gros Bec de Guyanne : des espèces d'oiseaux...

vertébrés, à quatre membres dont deux sont des ailes ce qui permet (pour l’immense majorité d’entre eux) le vol. En 66 millions d’années (depuis la météorite de la fin du crétacé), ils ont eu le temps d’apparaître, de s’adapter et de se diversifier puisqu’on compte près de 10 500 espèces d’oiseaux recensées (en 2016).

 

   Ils possèdent en commun, à différents degrés variés, des plumes ou des écailles cornées (ou les deux), une mâchoire dépourvue de dents (contrairement à l’archéoptéryx) mais enveloppée d’une gaine cornée formant un bec, une queue courte et, surtout, des membres antérieurs transformés en ailes (le

... fort différentes (ici, un serin européen)

plus souvent fonctionnelles mais pas toujours) ainsi que des pattes arrières qui sont seules à permettre la progression au sol ou dans l’eau. Ils sont par ailleurs homéothermes. Enfin,

caractère à ne pas oublier, ils sont tous ovipares ce qui veut dire qu’ils pondent des œufs entourés d’une fine coquille que les parents devront couver un certain temps pour assurer le développement de leur progéniture.

 

 

Une transformation aviaire sur une très longue durée

 

   Longtemps on a cru que, dans le règne animal, les oiseaux étaient une sorte d’intermédiaire entre les reptiles et les mammifères.. On sait aujourd’hui qu’il ne s’agissait que d’une hypothèse qui arrangeait notre ignorance. La phylogénétique moléculaire nous apprend que le groupe actuel le plus proche de celui des oiseaux est le groupe des crocodiliens.

 

   La paléontologie laisse supposer, avec, on l’a dit, des arguments plutôt convaincants, que ce sont en fait des dinosaures théropodes qui ont donné naissance aux oiseaux, et plus particulièrement le groupe des maniraptoriens (voir plus haut dans le texte).

 

   Une discipline spécialisée de la biologie évolutive appelée néontologie a étudié l’anatomie comparée des oiseaux pour en déterminer l’évolution récente et ses conclusions vont dans le même sens. De son côté, la cladistique (qui est, rappelons-le, la reconstruction des relations de parentés entre les êtres vivants au moyen de « cellules » appelées clades dans lesquels les individus retenus sont plus apparentés entre eux qu’avec n’importe quel autre groupe) a également conclu que les oiseaux sont bien issus des dinosaures théropodes.

 

   La transformation dinosaures-oiseaux s’est faite au cours des millions d’années qui nous séparent du crétacé et, comme pour les humains, il n’y a pas de chaînon manquant (voir l’article : le mythe du chaînon manquant). Cela veut dire que, progressivement, avec parfois des retours en arrière et des

derniers descendants carnivores des théropodes : ici, un aigle royal

périodes de stase, de plus en plus de caractéristiques aviaires sont apparues chez des dinosaures de moins en moins « sauriens ». Une fois l’essentiel réuni, lorsque les propriétés anatomiques principales des oiseaux furent suffisamment présentes, ce fut une explosion évolutionnaire et la diversification que nous connaissons. Comme pour les humains donc, il n’y a pas un « ancêtre » commun à tous ces oiseaux mais des espèces et des individus porteurs progressivement de plus en plus de caractéristiques aviaires. Cette « aviarisation » de certains dinosaures théropodes a commencé bien avant la catastrophe du crétacé et a permis à cette branche très particulière de résister à la grande extinction qui emporta tous leurs cousins. Ce que l’on ne sait pas, en revanche, c’est la raison de cette survie lors de la catastrophe : simple bonne fortune donc hasard ou déjà adaptation à des circonstances nouvelles ? On pourrait se poser la même question pour d’autres survivants (je pense par exemple aux crocodiliens).

 

   Les grands sauriens ont, durant des millions d’années semble-t-il, bridé l’expansion des mammifères et il aura fallu attendre la disparition des plus agressifs et volumineux d’entre eux pour que cette libération se produise. Dans le même temps, on peut également avancer que d’autres dinosaures - les oiseaux - n’ont pas empêché la diffusion radiative des mammifères tout en réussissant leur occupation d’un écosystème très important. On peut en retenir que la nature est toujours une notion d’équilibre ce que certains humains, de nos jours, semblent oublier… à leurs risques et périls.

 

 

Sources

 

1. wikipedia.org

2. jurassic-world.com

3. futura-sciences.com

4. lefigaro.fr

5. chine.in (Chine Informations)

6. dinosauria.com

 

 

Images

 

1. archéoptéryx (dkfindout.com

2. sauropode (sources : petitcarnetpaleo.blogspot.com)

3. theropode (sources : gallimard-jeunesse.fr)

4. archéoptéryx, spécimen dit de Berlin (sources : commons-wikimedia.com)

5. maniraptorien (microraptor) (sources : slideplayer.fr)

6. velociraptor (sources : famouscutouts.com)

7.gros bec de Guyane (sources : lejournal.cnrs.fr)

8. serin d'Europe (sources : jmrabby.oiseaux.net)

9. aigle royal (sources : champagne-ardenne.lpo.fr)

 

 

 

Mots-clés : saurischiens et ornithischiens - archéoptéryx - anchiornis - vélociraptors - exaptation - phylogénétique moléculaire - cladistique

 

 

 

Sujets apparentés sur le blog

 

1. le mythe du chaînon manquant

2. l'empire des dinosaures

3. la disparition des dinosaures

4. les mécanismes de l'Évolution

5. la sélection naturelle

6. retour sur la théorie de l'Évolution

7. la notion d'espèce

 

 

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mise à jour : 29 mai 2020

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19 juin 2017 1 19 /06 /juin /2017 18:15

Voici quelques unes des "brèves" parues il y a quelque temps sur le fil Facebook du blog.

 

 

 

 

IL Y A TELLEMENT D’ESPÈCES EN VOIE DE DISPARITION !

 

 

   On estime à deux millions le nombre d'espèces identifiées de nos jours... et probablement cinquante millions qui restent à découvrir (essentiellement chez les insectes). Malheureusement, en raison du saccage de la Nature mené par l'Homme, la plupart de ces espèces inconnues auront disparu avant même d'être étudiées.


   Dans le passé déjà, nombre d'espèces ont été réduites à néant par l'insouciance (ou l'esprit de lucre) des humains : un exemple caricatural en est le dodo de l'île de la Réunion (et de l'île Maurice) qui, ne sachant pas voler, a été purement et simplement exterminé.


   Sur la photo ci-dessus, on peut voir un loup de Tasmanie, sorte de chien marsupial, dont le dernier représentant a été abattu en 1936 (le gouvernement australien offrait une prime pour chacun de ces "nuisibles" détruits). Une perte absolument inestimable en terme d'évolution...


   Tant d'autres espèces, souvent moins "visibles", ont été rayées de la surface de la Terre sans que quiconque (ou si peu) ne s'en émeuve... et le carnage continue en s'accélérant !

 

   Mais, à propos, comment définir ce qu'est une espèce ? Comment se fait-il que l'on sache instantanément qu'un Yorkshire et un Saint-Bernard sont tous deux des chiens alors que le Yorkshire, par sa taille et sa vivacité, se rapproche plus du chat avec lequel pourtant on ne le confond jamais ? Est-ce culturel ? Scientifique ? Imprimé dans nos gènes ? On en saura un peu plus en lisant le sujet dédié à cette question en cliquant sur le lien suivant ICI

 

 

 

LES CORBEAUX SONT PARMI LES PLUS INTELLIGENTS DES ANIMAUX !

 

 

   On ne prête pas beaucoup d'attention aux corbeaux et autres corvidés (choucas, corneilles, pies, geais, etc) que certains ont même tendance à considérer comme des nuisibles. Et pourtant ! Les éthologues l'ont démontré : ces oiseaux sont parmi les plus intelligents des animaux. Dotés d'une excellente mémoire, ils sont parfois capables d'un esprit de déduction remarquable. Vous en doutez ? Cliquez sur le lien ICI : dans ce court extrait tiré d'une émission d'éthologie d'ARTE, on peut y voir le comportement plus que surprenant d'un corbeau.

 

   D'une manière plus générale, comment quantifier l'intelligence animale ? Que sait-on réellement de l'intelligence des invertébrés ? Comment situer l'intelligence des animaux par rapport à celle des hommes ? Voilà quelques unes des questions abordées dans le blog de Céphéides à la rubrique de l'intelligence animale : ICI

 

 

 

NÉANDERTAL N'ÉTAIT PAS CE QUE L'ON A LONGTEMPS PENSÉ !

 

 

 

   Je relisais récemment "deadly décisions", un roman policier de Kathy Reichs et j'ai remarqué que cet auteur (par ailleurs excellent) présentait quelques lacunes en paléo-ethnologie puisque, au moins à deux reprises, elle écrit : "Néandertal, our ancestor"... Eh bien non, ne lui en déplaise, Néandertal n'a jamais été "notre ancêtre". C'est tellement vrai que durant quelques milliers d'années nous avons même partagé avec lui notre bonne vieille Terre... jusqu'à ce qu'il disparaisse sans que l'on sache trop pourquoi (mais quelque chose me dit que, d'une façon ou d'une autre, nous n'y sommes pas étrangers...).

 

   Néandertal n'est donc pas notre ancêtre, tout au plus un cousin éloigné avec lequel, d'ailleurs, nous avons échangé quelques gènes. Il n'empêche, ce Néandertal était loin d'être l'être fruste et inculte qu'on nous a d'abord présenté. Bien au contraire puisque, outre son cerveau plus gros de 25% en moyenne que le nôtre, il fut indéniablement empreint de spiritualité : il enterrait ses morts (et croyait donc à un au-delà) et s'était certainement organisé une vie sociale que beaucoup de nos représentants d'alors, les homo sapiens de l'époque (autrefois appelés Cro-Magnon), auraient pu lui envier.

 

   Récemment, un élément important est venu conforter cette approche de l'intelligence de Néandertal : des scientifiques français et allemands ont découvert sur deux sites de Dordogne où vivaient des néandertaliens il y a 50 000 ans, des fragments d'outils en os de cervidés ayant servi à façonner des peaux, de même que des lissoirs comparables à ceux des tanneurs actuels. Il s'agirait des plus vieux outils en os trouvés à ce jour en Europe occidentale, bien avant la survenue de Sapiens (l'homme moderne) arrivé en Europe quelques 10 000 ans plus tard. On se demande même si Néandertal n'a pas transmis ces outils à ses nouveaux (et envahissants) cousins ! Comme quoi, il ne faut jamais conclure trop vite : Néandertal aurait sans doute gagné à être connu.

 

   On trouvera sur le blog (lien ci-après) un sujet : "Néandertal et Sapiens, une quête de la spiritualité" qui revient sur cette lointaine cohabitation et qui se risque à quelques hypothèses sur la disparition de cet hominidé si proche et si lointain tout à la fois. Cliquer ICI

 

 

 

UN POISSON VIEUX DE 420 MILLIONS D'ANNÉES

 

 

   Il s'appelle antelognathus primordialis et peuplait nos mers il y a 420 millions d'années à une époque lointaine appelée le silurien (début de l'ère primaire). C'est à peu près à cette époque que sont apparus les requins (si menacés aujourd'hui par les obscurantistes amateurs d'ailerons). Son corps fossilisé parfaitement bien conservé a été découvert en Chine. Et alors ? allez-vous dire. C'est que cette bête remet en question toute la généalogie des êtres vivants !


   En effet, jusqu'à présent, on pensait que les ancêtres des vertébrés étaient les poissons cartilagineux (ancêtres des raies et des requins) mais pas les placodermes aux mâchoires articulées comme notre poisson chinois. Alors faut-il recommencer toute la classification ? Certains scientifiques le pensent !


   En tout cas, une chose est sûre : on voit combien la science n'est jamais figée et qu'elle se remet toujours en question. C'est là son grand mérite !

 

crédit image : taringa.net

 

 

 

UN MERVEILLEUX MONDE DE COULEURS

 

 

 

  

   Il y a peu, au large de l'île Little Cayman, dans les caraïbes, des scientifiques du muséum américain d'histoire naturelle cherchaient à mettre en évidence la biofluorescence des coraux. En effet, ces étranges petites bêtes ont la particularité d'absorber la lumière bleue qui prédomine sous la mer pour la réémettre sous une autre longueur d'onde, en général dans le rouge ou le vert. Les chercheurs installaient donc leur matériel spécial lorsque, tout à fait par hasard, une anguille est passée dans leur champ d'exploration et elle leur est apparue vert fluo ! Très intrigués, les scientifiques se sont demandés si les poissons ne se paraient pas de couleurs étranges, invisibles pour l'œil humain. Pour cela, ils sont allés observer (avec leur caméras spéciales) la faune marine des îles Salomon, des Bahamas et même, pour faire bonne mesure, des aquariums de certains musées océanographiques...

 

   Surprise ! La vie sous-marine s'est alors présentée à eux sous la forme d'une débauche de couleurs chatoyantes, toutes plus extraordinaires les unes que les autres. Près de 200 espèces de poissons possèdent ces couleurs fluorescentes : des roussettes, des raies, des rascasses, etc.

 

   Pourquoi ? Probablement pour communiquer, notamment lors des pariades, c'est à dire lors des amours, afin de choisir le partenaire le mieux adapté. A moins (mais les deux options ne sont pas incompatibles) que ce soit pour mieux se cacher des prédateurs au sein des massifs coralliens...

 

   On savait que les abeilles voient la vie en ultra-violet et voilà que, à leur tour, les poissons nous apprennent que leur monde est composé de merveilleuses couleurs que nous ne pouvons malheureusement pas voir avec nos yeux au spectre limité...

 

L'image représente la faune sous-marine que l'on peut rencontrer au large des îles Coco, au Costa-Rica (crédit-photo : easyvoyage.com)

 

 

 

 

LES CROCODILES NE SONT PAS SI BÊTES...

 

 

   Il y a quelques mois, j'évoquais l'intelligence des corbeaux et autres corvidés, capables d'ouvrir une cage avec un bout de bois mais les crocodiles et les alligators ne sont pas en reste !

 

   Des chercheurs américains de l'Université du Tennessee ont pour la première fois mis en évidence l'utilisation d'outils chez les reptiles. Ils ont en effet observé des crocodiles, à demi-immergés dans des marais d'Amérique du nord et présentant sur leur longs museaux des brindilles et autres bouts de bois. Il s'agit là d'un piège subtil destiné à tromper les oiseaux en train de bâtir leurs nids : en effet, lorsque ceux-ci se présentent pour s'emparer des matériaux de construction qu'ils recherchent, l'alligator n'a qu'à ouvrir la gueule pour attraper le volatile trop audacieux !

 

   Plus encore, les chercheurs ont pu constater que, en dehors de la période de reproduction des oiseaux, les alligators n'utilisent jamais ce subterfuge puisque leurs repas potentiels ne construisent alors pas de nids. Malin, n'est-ce pas ?

 

Photo : un crocodile (ici, crocodylus palustris) attendant sa pitance (source : pourlascience.fr)

 

 

 

L'ANIMAL LE PLUS ÂGÉ JAMAIS DÉCOUVERT

 

 

   Connaissez-vous la praire d'Islande (artica islandica) ? C'est pourtant à cette espèce qu'appartient l'animal le plus vieux jamais découvert par l'Homme. En 2006 fut en effet remontée une praire d'Islande qui paraissait très âgée. Comme toujours en pareil cas, les scientifiques s'acharnèrent à compter le nombre de stries sur sa coquille (une strie représente un an) et arrivèrent à la conclusion que l'animal avait environ 400 ans ! Mais comme il était difficile de compter les premières stries quelque peu effacées, on a, dans un deuxième temps, eu recours à la datation par le carbone 14 (université de Bangor, pays de Galles). Résultat : l'animal était vieux en réalité de 507 ans !

 

   Il fut baptisé Ming car c'était la dynastie chinoise qui régnait à l'époque de sa naissance... en 1499. Du coup, cet extraordinaire coquillage avait été contemporain des découvertes de Magellan, de la bataille de Marignan, de la Révolution française et des attentats du World Trade Center. Bien plus vieux que les plus vieux animaux connus comme la tortue géante des Seychelles (150 ans) ou la baleine boréale (130 ans).

 

   Une question se pose : combien de temps aurait encore vécu cet animal s'il n'avait pas été remonté en 2006 ?

 

Image : valve gauche du coquillage Ming âgé de 507 ans (source : Wikipédia France)

 

 

 

 

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1 mai 2015 5 01 /05 /mai /2015 09:33
DE L'ÉVOLUTION : la  Terre boule de neige

 

 

 

   Lorsqu’on pense aux débuts de notre planète, on imagine facilement une sorte de boule de feu où s’entrechoquent volcans éruptifs et mers de lave en fusion, le tout constellé de continuelles chutes de météorites venant rajouter de la confusion et des flammes. Ensuite, des millions d’années s’étant écoulés, on pense à un radoucissement progressif : la Terre se refroidit lentement pour aboutir à un climat à peu près tempéré qui permettra l’apparition de la Vie. Tout au plus, avance-t-on que, de temps à autre, se sont certainement produites des « oscillations » climatiques ayant conduit ici à une glaciation, là à un réchauffement des températures avec, chaque fois, la nécessaire adaptation du vivant.

 

   Il est rare toutefois que l’on imagine un autre processus extrême, aussi violent que la fournaise des débuts mais en sens inverse, c’est-à-dire aboutissant à une planète entièrement recouverte d’une épaisse couche de plusieurs km de glace et où la Vie telle qu’on la connait n’a aucune chance de se développer. Pourtant, cette époque glaciaire absolue a bel et bien existé, il y a longtemps, certes, et c’est cette période que l’on a appelé « Terre, boule de neige » (et que l’on aurait d’ailleurs plutôt dû appeler « Terre, boule de glace »), une période qui faillit faire de notre planète un désert.

 

 

 

Une hypothèse plutôt récente

   Douglas Mawson (1882-1958) était un Australien qui s’était spécialisé dans l’exploration de l’Antarctique mais c’est dans le sud de son pays qu’il isola et identifia des étendues de sédiments glaciaires ce qui naturellement lui fit penser que, dans le passé, la Terre avait pu être recouverte d’une couche de glace généralisée. En réalité, la théorie de la tectonique des plaques (ou dérive des continents) n’avait pas encore été énoncée par Wegener et c’était pourtant là une explication bien plus simple : il n’en reste pas moins que ce fut la première fois qu’on envisagea une glaciation uniforme de notre planète…

 

   C’est bien plus tard, en 1964, qu’on reparla de cette approche de la Terre glacée lorsque le britannique W. B. Harland fit paraître un article dans lequel il expliquait avoir identifié au Groenland des moraines glaciaires (tillites) constituées alors que ce continent se trouvait à une latitude tropicale… Comment expliquer cette impossibilité apparente ?

 

   Le soviétique Mikhaïl Boudyko, à peu près au même moment, présenta une théorie de glaciation totale de la Terre en expliquant que, une fois une certaine latitude atteinte par les glaces, il s’ensuit un point de non-retour car l’effet réfléchissant de la neige et de la glace (l’albédo) entraîne un cercle vicieux, le refroidissement produisant toujours plus de froid. C’est même la raison pour laquelle Budiko abandonna sa théorie en concluant à peu près de cette façon : « Puisqu’il n’y a aucun moyen de sortir de cette glaciation générale et que nous sommes ici aujourd’hui pour en parler, c’est qu’elle n’a pas eu lieu  ! ».

 

  En 1992, l’américain Joseph Kirschvink, professeur de géobiologie en Californie (au CIT) prononça pour la première fois l’expression « Terre boule de neige » en avançant non seulement qu’un état glaciaire général est possible mais qu’il peut être secondairement aboli par la présence de gaz à effet de serre, par exemple d’origine volcanique. C’était la solution qui manquait à Boudyko.

 

   Quelques années plus tard, la théorie de la Terre boule de neige prit encore de l’ampleur par la publication de l’américain Paul Hoffman qui expliquait que des sédiments découverts par son équipe en Namibie ne pouvait s’expliquer aisément que par la théorie de Kirschvink  !

 

   Les scientifiques, toutefois, ne partagent pas tous cet avis et il en reste un certain nombre qui s’interrogent sur la réalité du phénomène…

 

 

 

Un peu de chronologie

 

  Résumons tout d’abord succinctement ces différentes glaciations pour mieux situer celle qui nous intéresse. Dans l’histoire de la Terre, il y a eu, selon les données actuelles, cinq grandes phases de glaciations :

 

1. la glaciation huronienne (vers -2,3 milliards d’années)

 

2. la glaciation néoprotérozoïque : celle qui nous intéresse car responsable de la Terre boule de neige (entre -1 milliard et -542 millions d’années) et ayant évolué en au moins trois temps successifs,

 

3. la glaciation de la fin de l’ordovicien (-444 millions d’années)

 

4. la glaciation du dévonien, à la fin de l’ère primaire (-360 millions d’années ) et

 

5. la glaciation cénozoïque dans laquelle nous sommes encore (bien que dans une période interglaciaire) et qui dure depuis une quinzaine de millions d’années .

 

   Revenons à la glaciation néoprotérozoïque qui nous intéresse aujourd’hui. Elle évolua en trois phases et l’une d’entre elles, la glaciation dite marinoenne, a été plus particulièrement étudiée car c’est très vraisemblablement à cette époque qu’eut lieu le phénomène de planète boule de neige. Selon Paul Hoffman déjà cité, cette phase glaciaire intense voire exceptionnelle explique la diversification des espèces qui a suivi (et que nous avons déjà évoquée dans d’autres sujets)…

 

 

 

La glaciation marinoenne

 

   Ayant duré de -650 à -635 millions d’années, cette glaciation doit son nom au fait que les preuves de sa réalité ont été primitivement trouvées dans la région de Marino qui est une ville de la banlieue sud d’Adélaïde, en Australie. Elle fut terrible au point que, de l’espace, la Terre devait apparaître comme totalement blanche. Seules quelques rares et modestes étendues d’eau devaient être libres à l’équateur où les températures devaient être voisines de celles de l’antarctique actuel. De plus, la vapeur d’eau atmosphérique se congelant, la couverture nuageuse devait être très faible avec des nuits particulièrement froides et des déperditions de chaleur maximales. Inutile de préciser que, à de telles températures et avec une telle surface glacée, la production biologique était voisine de zéro.

 

   La cause en est la tectonique des plaques et la fragmentation du supercontinent  de cette époque lointaine, le Rodinia. Il devait y avoir certainement des blocs en position polaire (sans cela, une glaciation ne peut se produire) mais il fallut aussi, et cela peut sembler paradoxal, qu’il y ait eu d’autres continents en position équatoriale pour que s’amorce l’effet boule de neige : en effet, ce sont les océans tropicaux qui réfléchissent le mieux la lumière du soleil (et diminuent de fait la température ambiante) tandis que les terres en regard sont beaucoup plus arrosées d’où une érosion accrue des rivières et, fait important, une mise en surface des silicates qui, en se combinant avec le CO², amènent à terme à sa diminution or c’est un gaz à effet de serre majeur.

 

   On comprend évidemment que de tels phénomènes se déroulent sur d’immenses durées de temps, les changements étant totalement imperceptibles à l’œil d’un éventuel observateur. Quoi qu’il en soit, on peut imaginer une progression des glaces depuis les pôles vers l’équateur. Or, comme l’avait parfaitement supposé le soviétique Budiko, il existe un point de non-retour, à savoir le franchissement du 35ème parallèle : au-delà l’albédo (l’effet réfléchissant de la lumière solaire) est si intense que le froid, en quelque sorte, s’auto-entretient et que la glace finit par couvrir l’intégralité du globe. À cette époque, notre planète était devenue une immense patinoire et cette glace toujours plus épaisse était un obstacle majeur au développement de la Vie. Toutes proportions gardées, la Terre devait ressembler à Ganymède, le satellite de Jupiter, qui, fort de sa masse de deux fois celle de la Lune, abrite un immense océan d’eau glacé sous une épaisse couche de glace : la Terre, heureusement, est quant à elle bien plus près du Soleil ce qui sous-entend que si un réchauffement survient, il peut être durable.

 

   A-t-on des preuves que cette situation cataclysmique a eu lieu ?  Eh bien oui : c’est la mise en évidence de « carbonates de recouvrement » qui permit à Hoffman d’asseoir son hypothèse. De quoi s’agit-il ? Les dépôts glaciaires découverts (notamment en Namibie) possèdent une signature magnétique prouvant que leur origine est plus proche de l’équateur que des pôles ; toutefois, ils sont ici « recouverts » par des carbonates qui sont des sédiments marins. Voilà donc des glaciers qui se sont formés au niveau de la mer mais comment peuvent-ils bien s’être créés et recouverts de carbonates près de l’équateur ? Une seule explication possible : à cette époque l’équateur était couvert de glace…

 

   Comment peut-on sortir de cette situation si celle-ci s’auto-entretient ? Pour combattre ce froid intense, il est nécessaire que l’albédo diminue avec la fonte des glaces et seul un effet de serre peut expliquer un tel phénomène. Oui, mais provoqué par quoi ? On se rappelle que ce sont les océans qui normalement stockent le CO² mais, dans le cas qui nous occupe, cela est impossible puisqu’il n’existe que de la glace. De ce fait, le CO² émis par les éruptions volcaniques va pouvoir s’accumuler dans l’atmosphère où va se créer peu à peu un effet de serre. Au fil de plusieurs millions d’années - et de la plus ou moins grande activité volcanique - le processus de refroidissement va s’inverser et la Terre progressivement sortir de sa gangue gelée.

 

 

 

Quelle signification pour la Vie ?

 

   Et la Vie dans tout ça, comment a-t-elle pu se maintenir ? Car, bien que l’époque soit très lointaine, la Vie existait déjà, et depuis longtemps. Il ne s’agissait toutefois que d’une vie très rudimentaire, essentiellement des micro-organismes telles les cyanobactéries (algues bleu-vert) capables de photosynthèse et donc de production d’oxygène. Bien sûr, la Vie restait possible pour les organismes anaérobies demandant peu d’oxygène et en l’absence de toute photosynthèse : on pense aux cheminées hydrothermales (ou fumeurs noirs) au fond des océans. Toutefois, il restait certainement aussi quelques rares régions océaniques libres de glace où de petites colonies d’organismes photosynthétiques ont pu fabriquer des traces d’oxygène assimilables par quelques colonies d’organismes aérobies. Ailleurs pouvaient exister des points chauds (comme en Islande actuelle) ou des poches d’eau liquide sous les calottes glaciaires comme le lac Vostok en Antarctique.

 

   Une chose est certaine : durant cette période de froid, la Vie ne semble pas avoir connu de changements majeurs. C’est seulement ensuite, lorsque le phénomène aura disparu, que se produira une incroyable diversification de la Vie conduisant à la flore d’Édiacara et à celle du Cambrien (voir le sujet : l’explosion cambrienne).

 

 

 

Les glaciations et la Vie

 

   Comme on vient de le faire remarquer, la fin d’une glaciation correspond souvent à l’apparition de nouvelles formes de vie, comme si la disparition progressive des glaces ouvrait un certain nombre de niches écologiques qu’il conviendrait de coloniser. Ainsi, à la fin de la glaciation marinoenne et la probable Terre boule de neige, on voit apparaître les éponges. Un peu plus tard (une façon de parler car on évoque un intervalle de 60 millions d’années), vers -575 millions d’années survient une autre poussée glaciaire moins intense dite de Gaskiers qui voit peu après l’extraordinaire foisonnement de vie de la flore d’Édiacara déjà évoquée.

 

   Faut-il y voir une relation de cause à effet ? Eh bien, non pour certains scientifiques qui estiment qu’il ne s’agit là que de coïncidences temporelles. D’autres pensent que les glaciations notamment la néoprotérozoïque par son épisode marinoéen, la dernière à avoir pu provoquer une Terre boule de neige, a peut-être permis une progression de la Vie. On peut, en effet, penser que lors de sa disparition les océans sont remontés, multipliant la surface des plateaux continentaux et, au fil des millions d’années, l’augmentation du taux d’oxygène si important pour l’apparition de la diversité.

 

   En somme, après avoir été l’obstacle principal au développement de la Vie (au point de l’avoir empêchée durant des millions d’années jusqu’à la faire presque succomber), la Terre boule de neige aura peut-être été, par sa disparition, un des meilleurs éléments de la dissémination du vivant, de sa radiation à travers le globe.

 

 

 

 

Sources

 

1. fr.wikipedia.org

2. www.astronoo.com/fr/articles/vie-sous-la-glace.html

3. Encyclopaedia Universalis

4. les dossiers de la Recherche, n°39, mai 2010

5. http://www.futura-sciences.com

 

 

Images

 

1. la Terre boule de neige (sources : www.quizz.biz)

2. Alfred Wegener (sources : fr.wikipedia.org/)

3. Joseph Kirschvinck (sources : web.gps.caltech.edu/)

4. le continent Rodinia qui prévalait à l'époque néoprotérozoïque, notamment marinoenne (sources : burkemuseum.org)

5. l'albédo (sources : oceanbites.org)

6. glaciers (sources : electrictreehouse.com)

7. algues bleues (sources : lemonde.fr)

8. fumeurs noirs (sources : www.vetofish.com/)

9. faune d'Édiacara (sources : astrobio.net)

(pour lire les légendes des illustrations, passer le curseur de la souris dessus)

 

 

Mots-clés : glaciation - W. B. Harland (en anglais) - Mikhaïl Boudyko - albedo - tectonique des plaques - gaz à effet de serre - cyanobactéries - photosynthèse - faune d'Ediacara - explosion cambrienne

(les mots en blanc renvoient à des sites d'information complémentaires)

 

 

Sujets connexes sur le Blog

 

1. les extinctions de masse

2. la dérive des continents ou tectonique des plaques

3. spéciations et évolution des espèces

4. la grande extinction du Permien

5. l'explosion cambrienne

 

 

 

 

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mise à jour : 11 octobre 2016

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7 octobre 2014 2 07 /10 /octobre /2014 19:02

 

 

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     Les premières cellules vivantes qui apparurent il y a plusieurs milliards d’années se sont progressivement complexifiées, organisées et diversifiées au fil du temps au point, aujourd’hui, de décliner leurs lointains descendants en des millions d’espèces différentes. Nous nous sommes déjà posés la question de savoir ce qu’était une espèce et comment chacune pouvait être différente des autres (voir le sujet dédié : la notion d'espèce). On peut également se demander pourquoi il en existe une telle profusion et une telle variété de formes. C’est la raison pour laquelle nous allons essayer de comprendre quels sont les mécanismes qui concourent à la formation des espèces nouvelles et donc à la diversité globale : il s‘agit là d’un des fondements de l’Évolution qui complète parfaitement la vision darwinienne de la Vie sur notre planète.

 

 

Mais, une espèce, c’est quoi au juste ?

 

     Au préalable, il convient effectivement de définir ce qu’est une espèce et ce n’est pas si facile, notamment dans le règne végétal. Toutefois, dans le sujet consacré à ce problème, nous avions avancé une définition, la plus complète et la plus proche possible de la réalité, définition qui est la suivante :

« Une espèce est un groupe d'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux (interfécondité) et dont la descendance est fertile. Elle est l'entité fondamentale des classifications qui réunit les êtres vivants présentant un ensemble de caractéristiques morphologiques, anatomiques, physiologiques, biochimiques et génétiques, communes. »

 

     Les individus d’une même espèce sont par conséquent les seuls à pouvoir engendrer une descendance qui leur sera semblable. À l’inverse, des individus de deux espèces différentes ne pourront pas donner dechien-chat.jpg descendants féconds, même s’ils se ressemblent énormément (on pense, par exemple, au cheval et à l’âne). On peut aussi affirmer qu’il y eut un moment, il y a plus ou moins longtemps, où les représentants de deux espèces n’en formaient alors qu’une seule (ancêtres communs). La question qui se pose est donc la suivante : comment et pourquoi des individus appartenant à une même espèce finissent-ils par donner des descendants d’espèces différentes ou, dit d’une autre manière, comment et pourquoi ces populations au départ identiques divergent-elles ?

 

 

L’obtention de nouvelles espèces : les spéciations

 

     Le processus évolutif par lequel apparaissent de nouvelles espèces est appelé spéciation. Contrairement à ce que l’on entend parfois ici ou là, l’apparition d’une nouvelle espèce ne survient pas brutalement, d’un coup, suite à la survenue d’on ne saurait quel élément mutagène. Il s’agit, au contraire, d’un processus progressif qui fait qu’une population au départ homogène (et donc parfaitement interféconde) va se scinder peu à peu en deux groupes différents qui ne pourront plus avoir de descendants communs : devenues isolées l’une de l’autre au plan de la reproduction, on a alors affaire à deux espèces biologiques différentes mais chacune d’entre elles évidemment tout à fait authentique.

 

     C’est l’éthologue Ernst Mayr (1904-2005) qui le premier évoqua ce terme de spéciation pour qualifier cet évènement important de la vie des ernst-mayr-2.jpgespèces et il rappela au passage qu’une spéciation résulte notamment de deux éléments très importants de l’Évolution : la sélection naturelle et /ou la dérive génétique.

 

     Rappelons pour mémoire que la sélection naturelle est l’un des mécanismes principaux induisant l’évolution des espèces et elle s’appuie sur des éléments multiples : citons, parmi les plus importants, la lutte pour la survie au plan des ressources alimentaires disponibles, de la disponibilité géographique, de l’habitat, etc., la sélection sexuelle par les pariades (rituel de séduction) dans les espèces sexuées, « l’altruisme » génétiquement induit… Au bout du compte, l’individu le mieux adapté à son environnement du moment pourra se reproduire plus facilement que les autres et, ainsi, transmettre ses gènes à ses descendants, permettant la conservation des éléments les plus favorables à l’espèce, ce qui assure à cette dernière sa transformation et son adaptation au fil du temps.

 

     La dérive génétique citée également par Ernst Mayr est un autre phénomène. Il s’agit de la modification aléatoire et imprévisible du matériel génétique au sein d’une population, indépendamment de la sélection naturelle, d’une mutation ou d’une migration : on pense, par exemple, au hasard total qui prélude, chez les individus sexués, à la rencontre d’un spermatozoïde et d’un ovule. On comprend que l’importance de cet élément est d’autant plus intense que l’on se trouve dans une population numériquement faible !

 

     Quels que soient les mécanismes en jeu, une partie d’une espèce donnée et parfaitement individualisée va se séparer de la population « mère » au point que ses représentants ne pourront plus se reproduire avec ceux de l’espèce d’origine : une nouvelle espèce est alors née et c’est bien ce phénomène que l’on appelle spéciation.

 

 

Les différents types de spéciation

 

     Le seul fait que deux groupes issus d’une même population d’individus soient séparés durant un certain temps (d’ailleurs variable suivant les espèces) entraîne l’impossibilité ultérieure d’une reproduction pour les individus d’un groupe avec ceux de l’autre : la spéciation est avant tout une séparation et cette séparation revêt différents aspects.

 

     * La plus connue – mais aussi la plus facile à comprendre – est la spéciation géographique qui existe à des degrés divers ; les scientifiques l’ont appelée du nom un peu barbare de spéciation allopatrique. Évoquons tout d’abord

 

la spéciation géographique pure (que certains appellent « vicariante »)

 

     Deux populations de même origine vont diverger en s’isolant l’une de l’autre à l’occasion d’un changement climatique ou écologique majeur entraînant l’apparition d’une barrière naturelle (par exemple, le changement du cours d’un fleuve, la survenue d’un bras de mer, l’apparition d’une montagne, des remaniements dus à un tremblement de terre, peu importe). Sont alors créés des « isolats » au sein desquels une différenciation progressive apparaît. Il suffit que l’événement soit suffisamment important pour diviser effectivement l’ensemble concerné par le phénomène en deux populations différentes mais il faut également, bien entendu, que cette séparation dure assez longtemps.

 

     Un exemple bien connu est celui des goélands des côtes d’Europe, goéland bruntantôt argentés, tantôt bruns. Ces deux espèces cohabitent sur un même territoire mais ne s’hybrident jamais. Leur séparation remonte à la dernière glaciation dont le maximum culmina il y a un peu plus de 20 000 ans. La distribution des goélands qui couvrait le pôle et les côtes arctiques du  Canada et de la Sibérie a alors été fractionnée par le grand froid, les glaciers repoussant les populations plus au sud dans ce que l’on peut appeler des refuges glaciaires, sortes d’isolats de circonstance. Nous vivons à présent une période interglaciaire et les populations de goélands ont pu remonter vers le nord : il existe de ce fait toute une chaîne de cesgoeland-argente_0.jpg oiseaux pouvant se reproduire mais aux deux extrémités, les goélands bruns et les goélands argentés sont devenus des espèces complètement différentes…

 

     Un même phénomène a été observé avec le moustique de la ville de Londres dont il n’existait au départ qu’une seule espèce (Culex pipiens) ne se nourrissant que de sang d’oiseau. A l’occasion de travaux dans le métro, quelques colonies de moustiques s’y sont introduites mais c’est un endroit où l'on rencontre à l’évidence plus de mammifères (souris, rats… et humains) que d’oiseaux ! Assez rapidement (population faible donc dérive génétique intense, voir plus haut) se créa une nouvelle espèce de moustiques (Culex molestus) aujourd’hui incapable de se reproduire avec les moustiques d’origine. On avance même le fait qu’il existerait autant de sous-espèces de Culex molestus que de lignes de métro !

 

     On peut également citer l’exemple des souris de Madère : les souris de ces îles sont proches de Mus musculus, la souris grise dite domestique en Europe centrale et du sud (et donc du Portugal) mais avec des traces ADN de souris du nord de l’Europe traduisant très certainement le passage des Vikings vers l’an 900… Aujourd’hui, spéciations aidant, il existe six espèces différentes de souris à Madère, parfois distantes de seulement 10 km, capables certes de s’accoupler mais pour donner des hybrides stériles.

 

          . la spéciation insulaire est une variante de celle que nous venons de décrire en ce sens qu’il s’agit ici le plus souvent de la colonisation d’un isolat en marge de la population principale par un petit groupe d’individus qui va rapidement diverger d’avec elle : on pense, par exemple, à la colonisation d’une île près de la côte.  L’exemple emblématique de ce type de spéciation est celui dit des « pinsons de Darwin » puisque c’est ce cas qui conforta la pensée du savant anglais sur l’Évolution des espèces.

 

les pinsons des îles Galápagos : en réalité, lors de son passage aux îles Galápagos à bord du Beagle, Darwin avait bel et bien prélevé des échantillons mais sans en comprendre encore la portée. Ce n’est que bien plus tard, puisqu’il n’était pas expert ornithologue, qu’il confia ses spécimens de pinsons à John Gould (1804-1881) un spécialiste renommé ; celui-ci lui expliqua que ses pinsons étaient tous d’’espèces différentes (bien qu’appartenant à un même groupe d’oiseaux) et non pas des variantes pinsons-galapagos.jpgd’une même espèce. Interloqué, Darwin – qui n’avait pas noté les lieux de ses prélèvements – se reporta aux collectes des autres membres de l’expédition… pour s’apercevoir que chaque espèce de pinson correspondait à une île bien précise. La conclusion fut pour lui évidente : chaque île étant un habitat spécifique, la sélection naturelle avait permis de choisir les individus les mieux adaptés à un milieu particulier (par exemple, la finesse du bec d’une espèce de pinsons lui permet de se nourrir de la chair de cactus, principale ressource de son île, tandis qu’une autre espèce possède un gros bec pour casser des graines, seule nourriture à sa disposition ; ailleurs, une autre espèce a un bec étroit et pointu pour attraper des insectes, etc.). Une évolution donc différente car séparée, les différences avec le pinson de départ portant essentiellement sur les modifications génétiquement acquises en raison du milieu spécifique, mais une évolution conduisant à la formation d’espèces différentes, devenues incapables de se reproduire ensuite entre elles… Il s’agit bien là d’un cas exemplaire de spéciation allopatrique de la variante « effet fondateur ». On peut retrouver ce même phénomène pour

 

la mouche drosophile : cet animal, si précieux pour la génétique depuis les travaux de Thomas Hunt Morgan (1866-1945) a, en effet, été tout particulièrement étudié dans l’environnement très spécial de Hawaï. Cet archipel est composé de nombreuses îles colonisées par Drosophila melanogaster, la « mouche à vinaigre ». L’étude des différentes espèces de mouches drosophiles le long de ces îles a montré plusieurs groupes qui se répartissent toujours de la même façon : les espèces ancestrales sont presque toutes à l’ouest tandis que les espèces dérivées se trouvent Hawaii hotspot cross-sectional diagramà l’est. Pourquoi cette répartition étrange ? Tout simplement parce que Hawaï est un ensemble d’îles volcaniques qui, depuis 40 millions d’années, se créent à partir d’un « point chaud » Pacifique avant de se déporter vers l’ouest (par la tectonique des plaques) où elles finissent par être submergées par l’océan. De ce fait, les îles « nouvelles » sont à l’est, des îles encore peu peuplées… et colonisables par les drosophiles qui, localement, finissent par diverger de la souche originale : sur 103 espèces de mouches étudiées, quasiment toutes sont endémiques d’une île bien précise.

 

          . la spéciation par zone de contact étroite, autre variante de spéciation allopatrique, se produit lorsque les populations concernées occupent des territoires différents mais se superposant sur une étroite bande de contact : on y trouve alors des hybrides susceptibles de pouvoir s’accoupler avec les représentants de chaque population alors que celles-ci sont déjà séparées et différentes. On peut citer le cas des corneilles noires, une espèce de passereaux de la famille des corvidae (ceux-là même dont j’expliquais dans un sujet précédent qu’ils sont probablement parmi les plus intelligents des animaux). On les rencontre sur un immense territoire englobant une grande partie de l’Europe et de l’Asie mais si les corneilles occidentales sont bien noires, celles qui vivent plus à l’est sontcorneille-mantelee.jpg  mantelées (c'est-à-dire que la couleur de leur dos est différente de celle du reste de leur corps) ; cette légère différence a longtemps fait croire qu’il s’agissait de variantes locales d’une même espèce mais, en 2002, une observation plus soutenue a permis de conclure au peu de vigueur des rares hybrides existants et, du coup, la corneille argentée a été élevée au rang d’espèce à part entière : il s’agit bien dans ce cas d’une spéciation. La corneille d’Amérique qui sévit, elle, aux USA, au Canada et dans le nord du Mexique est une espèce différente de la corneille noire avec laquelle ni accouplement, ni hybridation n’est plus possible : la spéciation est ici plus ancienne.

 

 

     * spéciation dans une même zone de contact (dite sympatrique). Moins fréquente, cette spéciation concerne des populations qui ont divergé bien qu'occupant un même territoire. Si l’isolation géographique n’est pas en cause, c’est que l’explication de cette séparation se trouve ailleurs. Longtemps nié par un grand nombre de scientifiques, il semble que ce type d’évolution des espèces soit bien réel à défaut d’être le plus fréquent. Quels peuvent être les facteurs induisant ce type de spéciation ? Cela dépend évidemment des populations concernées :

 

          . la mouche de l’aubépine : l’aubépine (un arbre qui pousse dans l’hémisphère nord) est parasité depuis toujours par une mouche qui se nourrit de ses fruits. En 1864, des pomiculteurs américains s’aperçurent qu’un parasite inconnu attaquait leurs pommiers : il s’agissait en fait d’une variété de cette mouche de l’aubépine délaissant sa proie d’origine. Pourtant, en laboratoire, la mouche de l’aubépine et celle, nouvelle, du pommier se croisent facilement en donnant une descendance fertile. Dans la nature, c’est totalement différent et les accouplements sont rares avec des hybrides peu nombreux. Tout se passe comme s’il existait une barrière précopulatoire conduisant à un isolement reproductif. La cause, ici, est probablement d’ordre génétique et conduit à des différences de comportement (orientation visuelle et/ou olfactive).

 

          . le cas très spécial des orques. L’orque – que l’on appelle également épaulard – est un mammifère marin qui se trouve au sommet de sa chaîne alimentaire : c’est donc un superprédateur. Cet animal, très social et vivant souvent en familles, se répartit en deux grands groupes nommés résidents et nomades. Les orques résidents, souvent en colonies d’une trentaine d’individus, reviennent chaque année dans la même zone où ils se nourrissent de poissons, notamment des saumons. En revanche, les orques nomades sont toujours en déplacement. Solitaires le plus souvent, cesorque-attaque.jpg orques nagent en silence et ce sont elles qui attaquent les grands mammifères tels que phoques et otaries, lions de mer, marsouins, pingouins par échouage volontaire sur la terre ferme, voire baleines. De morphologie identique et habitant le même océan, ces deux types d’orques ne chassent pas les mêmes proies, n’ont pas la même façon de vocaliser… et ne se reproduisent pas entre eux.

 

     On peut donc voir que si l’éloignement spatial, géographique est le paramètre le plus fréquent dans la formation d’espèces différentes, il peut exister d’autres facteurs aboutissant également à une modification génétique. L’important reste de bien comprendre que, une fois la spéciation réalisée, il n’y a plus de retour en arrière et l’espèce nouvellement apparue restera parfaitement individualisée jusqu’à ce qu’une nouvelle spéciation la touche à son tour.

 

 

Vitesse des spéciations

 

     Classiquement, on a toujours pensé qu’une spéciation était un phénomène lent et progressif, nécessitant des centaines de milliers d’années. Dans le darwinisme classique, on évoque un mouvement uniforme et graduel, variable évidemment selon les espèces et les milieux considérés. Il paraît, en effet, logique de penser que l’apparition d’une nouvelle espèce sera plus rapide pour, par exemple, la drosophile qui se reproduit à grande vitesse que pour un grand mammifère.

 

     Mais alors, les souris de Madère dont plusieurs espèces sont apparues en moins de 1000 ans : cas particulier ? C’est possible mais une autre explication peut-être avancée. On a eu l’occasion de l’évoquer déjà à maintes reprises mais la notion de transformation progressive des espèces a été tempérée  par la théorie des équilibres ponctués de Gould et Eldredge. Ces deux scientifiques proposent, en effet, de considérer l’évolution darwinienne des espèces selon une histoire qui associerait de longues périodes d’équilibre entrecoupées de rapides périodes de changements majeurs (voir le sujet : les mécanismes de l'Évolution). La majorité des évolutionnistes penche actuellement pour un mélange de ces deux mécanismes selon les espèces considérées.

 

 

Hasard et évolution des espèces

 

     L’Évolution des espèces – et plus généralement la Vie – ne suit pas un plan préétabli ou décidé à l’avance. C’est le hasard qui détermine l’avancée du vivant et c’est parfaitement vrai pour l’apparition d’espèces nouvelles ; cette dernière éventualité dépend, on vient de le voir, de conditions le plus souvent environnementales dont la prévision est impossible : une rivière qui change son cours, une île qui apparaît lors d’un tremblement de terre, d’un phénomène volcanique, etc. Un peu comme la chute de l’astéroïde qui, il y a 65 millions d’années, a permis l’émergence des mammifères en détruisant les grands sauriens.

 

     Pour faire comprendre cet aspect de l’Évolution, Stephen J. Gould, dans son livre « la vie est belle » (Le Seuil pour la traduction française), utilise une image : assimilons l’Évolution à un film, écrit-il, et rembobinons- le pour le rejouer ; il est absolument certain que la Vie ne repasserait pas par les mêmes étapes tant elles sont dépendantes d’éléments essentiellement dus au hasard : dans cette optique, l’Homme n’aurait qu’une chance minuscule de réapparaître… Et cet Homme - n'en déplaise à sa vanité - n’est certainement pas le « progrès ultime », le sommet incontournable d’un processus progressant vers l’émergence de l’esprit. En réalité, il n’y a jamais rien de nécessaire et tout peut être toujours rejoué. Toujours.

 

     Il en est pour la transformation des espèces comme pour la survie des individus. On y retrouve une histoire en deux temps : d’abord, c’est le hasard qui joue le premier rôle dans la production des variations (quel spermatozoïde pour quel ovule ?) puis les lois déterministes entrent en action (un partenaire sexuel est-il atteignable ? L’inondation va-t-elle tuer le groupe ?) : il s’agit donc d’un jeu double associant variation et sélection, pur hasard et déterminisme. La nécessité, elle, est toujours absente de l’histoire totale qui évolue donc sans but défini.

 

     Non, l’organisme n’est pas parfait et permet seulement à la Vie de pouvoir se maintenir. François Jacob, il y a déjà bien des années, avait déjà formulé cela en parlant du « bricolage » de l’Évolution, un terme qui Francois-Jacob.jpgtraduit à la fois l’imperfection dans la Nature et la réponse par le déterminisme et le hasard. En somme, le « progrès » vers un avenir radieux (d'ailleurs variable selon les sociétés humaines) est fictif : il n’existe que de simples transformations qui permettent à la Vie de se maintenir et, si possible, de s’étendre.

 

 

 

 Sources :

1. Wikipedia France

2. www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosevol

3. Encyclopediae Universalis

4. Encyclopediae Britannica

5. www.snv.jussieu.fr/vie/

 

 

Images :

 

1. mulet (sources : tizours.free.fr)

2. chien et chat (sources : cdn.pratique.fr)

3. Ernst Mayr (sources : www.achievement.org)

4. goéland brun (sources : fotooizo.free.fr)

5. goéland argenté (sources : www.pratique.fr)

6. pinsons des îles Galapágos (sources : wwwsamizdat.qc.ca)

7. le point chaud de Hawaï (sources : wikipedia.org)

8. corneille mantelée (sources : fr.wiktionary.org)

9. attaque d'épaulard (sources : www.borispatagonia.com)

10. François Jacob (sources : infodsi.com)

(pour lire les légendes des illustrations, posser le pointeur de la souris sur l'image)

 

 

Mots-clés : notion d'espèce - Ernst Mayr - sélection naturelle - dérive génétique - pariade - altruisme génétique - spéciation allopatrique - goélands bruns et argentés - moustique londonien - souris de Madère - spéciation insulaire - pinsons des galapágos - Thomas Hunt Morgan - corneilles noires ou mantelées - mouche de l'aubépine - orques - théorie des équilibres ponctués - François Jacob

 (les mots en blanc renvoient à des sites d'information complémentaires)

 

 

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10 juillet 2014 4 10 /07 /juillet /2014 18:27

 

 

 Beagle.jpg

 

 

 

 

 

 

 

     Le 27 décembre 1831, en fin de matinée, un trois-mâts transformé de la classe Cherokee, d’une capacité de 240 tonneaux et armé de six canons, quitta le port de Devonport, un quartier de Plymouth, en Grande-Bretagne, pour sa deuxième mission en tant que navire de recherche (il en accomplira en fait trois avant d’être démantelé). Baptisé le Beagle – en référence à la race de chiens courants du même nom – le navire transportait 76 hommes d’équipage et passagers sous le commandement du capitaine Fitzroy, un jeune aristocrate de 26 ans, et avait pour mission de cartographier certaines côtes mal connues d’Amérique du sud. Il s’agissait là d’une entreprise assez banale mais qui devait révolutionner, au sens réel du terme, les sciences biologiques (et au-delà) : à son bord, en effet, pour tenir compagnie au capitaine, se trouvait un jeune naturaliste, âgé lui de 22 ans, du nom de Charles Darwin. C’est au cours de cette mission qui devait durer de la fin décembre 1831 au 2 octobre 1836, soit presque cinq ans, que le jeune scientifique anglais, par ses observations et le recueil de milliers d’échantillons de toute nature, allait réfléchir à une nouvelle approche de l’origine du vivant. Face à l’obscurantisme et au fanatisme religieux de son temps, il hésitera vingt ans avant de publier l’ouvrage « de l’origine des espèces » dont la pertinence allait tout simplement balayer les fantasmes créationnistes ! Revenons sur cette expérience très particulière qui, d’ailleurs, faillit bien ne pas avoir lieu.

 

 

 

 L’odyssée du Beagle

 

 

     En réalité, Darwin se préparait, surtout pour plaire à son père, à être pasteur : en effet, fils et petit-fils de médecin, il avait assez vite arrêté sa médecine en raison d’une « trop grande sensibilité » et s’était plutôt intéressé à la biologie et à la géologie tout en poursuivant mollement une formation religieuse. Le capitaine Fitzroy, quant à lui, souhaitait quelqu’un de « la bonne société » susceptible de lui tenir compagnie car son prédécesseur, lors de la première mission du Beagle, avait fini par se suicider, par ennui avait-on avancé… Le naturaliste d’abord retenu ayant fait faux bond, ce fut Darwin qui fut présenté à Fitzroy et retenu malgré les préventions de ce dernier qui trouvait le jeune homme peu énergique…

 

 beagle voyage

 

  

* Les îles du Cap-vert : la première escale du voilier aurait dû être les îles Canaries mais, par crainte du choléra sévissant alors en Angleterre, le Beagle en fut refoulé et il finit par jeter l’ancre sur l’île volcanique de San Iago, au Cap-Vert où Darwin est vite intrigué par une longue bande calcaire renfermant de nombreux fossiles de coquillages mais pourtant située bien au dessus du niveau de la mer : cette observation confirme pour lui la thèse du géologue Charles Lyell sur les lents mouvements géologiques courant sur de longues périodes de temps. Hélas pour lui, l’escale est de courte durée et le Beagle repart, direction Bahia au Brésil.

 

 

* le Brésil : Bahia et sa flore luxuriante est un spectacle étonnant pour Darwin. La faune le surprend également par son extrême diversité, notamment les insectes dont il entend le bourdonnement incessant depuis le bateau pourtant situé à plusieurs centaines de mètres du rivage. Durant une quinzaine de jours, il va explorer les environs et rapporter ses premiers échantillons. Le 18 mars, le Beagle appareille pour Rio de Janeiro où la vie est encore très fruste pour un voyageur venu d’Europe. Il en profite pour explorer à cheval les environs dans un climat qui alterne chaleur intense et pluies torrentielles et accroit sa collection de araignee-brazilian_wandering.JPGspécimens divers. Il séjourne quelques semaines dans la baie de Botafogo (aujourd’hui un quartier de Rio) et observe toute une faune exotique de papillons, fourmis, araignées, insectes phosphorescents… pour remarquer que, bien que fort différents de leurs cousins britanniques, ces animaux entretiennent avec les plantes locales les mêmes rapports que les insectes anglais. Début juillet, après 3 mois d’escale, le Beagle reprend la mer, direction l’Uruguay et plus précisément Montevideo.

 

 

* juillet-novembre 1832, l’Uruguay et l’Argentine : Darwin, souffrant du mal de mer, est plutôt content d’arriver à Montevideo mais c’est pour y débarquer en pleine guerre civile. Qu’à cela ne tienne, il essaie de ne pas se mêler à la politique locale et fait envoyer son premier contingent d’échantillons vers l’Angleterre. L’intérieur des terres regorge d’animaux étranges : serpents-lézards, rongeurs aveugles, énormes cochons d’eau, crapauds effrayants, etc. mais ce qui va bientôt retenir son attention, ce sont de gigantesques fossiles. En Argentine, sur la plage de Punta Alta, il met à jour des fossiles de mégathérium et autres mammifères préhistoriques qui possèdent de nombreux caractères communs avec le megatherium-fossile.jpgtatou actuel dont il vient de rencontrer des représentants (et en a même mangé quelques uns). Autre envoi d’échantillons, notamment des fossiles. Il faut préciser que le capitaine Fitzroy n’est pas mécontent de voir tous ces « déchets inutiles » qui encombrent son bateau disparaître enfin !

 

 

Terre de feu, îles Malouines et à nouveau Buenos Aires : durant presque deux ans, Darwin va écumer ces terres lointaines. La Terre de Feu, partagée entre Argentine et Chili est l’occasion d’une étrange rencontre. En effet, lors de la première expédition du Beagle, quatre « indigènes » avaient été capturés et, cette fois-ci, on ramène les trois indigenes-terre-de-feu.jpgsurvivants « civilisés » dans leur terre d’origine. Le moins que l’on puisse dire est que les contacts ne sont pas si faciles avec les autochtones. Fitzroy décide de laisser les « indigènes éduqués » sur place à la tête d’une mission destinée à civiliser les autres : on repassera quelques mois plus tard voir comment tout cela aura évolué. Ce qui attire cette fois l’attention de Darwin ce sont les différences d’adaptation entre les espèces fixées sur les îles Malouines et celles restées sur le continent. De nombreux échantillons de faune et de flore prélevés alors lui permettront, une fois rentré en Angleterre, de continuer à comparer similitudes et différences et de fournir des preuves irréfutables de ce qu’il avancera.

 

 

* 1834, retour en Terre de Feu : pour s’apercevoir que la « mission » dévolue aux trois indigènes a totalement échoué puisqu’ils sont « revenus à leur état antérieur de sauvagerie » ce qui fait penser à Darwin que l’Homme n’a que progressivement évolué vers la civilisation, probablement après un laps de temps assez long ce qui n’était pas l’idée courante de l’époque. Il continue à prélever spécimens et échantillons qu’il fait adresser en Europe, parfois avec l’aide de Fitzroy qui ira jusqu’à payer sur ses propres deniers certains envois.

 

 

Valparaiso et le Chili : émerveillé par les Andes, Darwin participera à de nombreuses expéditions au pied de ces montagnes dont certaines seront particulièrement mouvementées (faim tenace, menaces des indigènes locaux, attaques de pumas, etc.). Il continue à amasser des exemples extraordinaires de diversité des espèces vivantes tout en se passionnant pour la géologie où différentes observations de strates de coquillages situées au dessus du niveau de la mer finissent de le convaincre de la justesse des théories de Lyell.

 

 

     Le 18 janvier, le Beagle arrive dans les îles Chiloé lorsque, le lendemain, il assiste à l’éruption du volcan Osorno. On décide de partir pour la ville osorno-eruption.jpgchilienne de Valvidia… pour y observer un terrible tremblement de terre qui détruit la cité. Toute la côte chilienne est d’ailleurs dévastée et Darwin comprend alors, en trouvant des pans rocheux couverts de concrétions marines jetés vers le haut des terres, que les montagnes voisines se sont construites lors des tremblements de terre successifs. En mars, le Beagle est à Valparaiso et le naturaliste anglais en profite pour multiplier les excursions dans les Andes où il découvre des pans de coquillages à 2000 m d’altitude (et des restes de laves sous-marines) ainsi que des créatures parfaitement adaptées au froid et à l’oxygène raréfié mais bien différentes selon les versants pacifique et atlantique de la cordillère. Halte à Lima, au Pérou, ravagé par une terrible guerre civile qui empêche toute prospection : le Beagle appareille alors pour les îles Galápagos. Darwin ne le sait pas encore mais c’est cette étape à venir qui sera fondamentale pour sa compréhension  des lois de l’Évolution et la réalisation de son travail…

 

 

* 15 septembre-20 octobre 1835, les îles Galápagos : peut-être le mois le plus important pour la science du vivant. Ces îles, appartenant à l’Équateur qui en assure la protection, au nombre d’une quarantaine, sontiguane_galapagos.jpg caractérisées par un climat souvent chaud et étouffant mais plutôt sec ; elles sont toutes d’origine volcanique. Darwin y trouve sur presque toutes des espèces dominantes, ici des tortues géantes, là des lézards noirs aquatiques géants, ailleurs des iguanes ou de hideux lézards jaunâtres. Un homme rencontré sur une des îles explique à Darwin qu’il est capable de savoir de quelle île provient telle ou telle tortue « rien qu’en la regardant ». Sur le moment, le naturaliste se contente d’engranger l’information… qui fera son chemin. En un mois, il collecte des dizaines et des dizaines de spécimens de flore et surtout de faune… dont la plupart sont apparemment uniques au monde. Plus encore, certaines espèces sont endémiques d’une île et d’une seule ! Une explication vient immédiatement à l’esprit : provenant d’une espèce unique continentale, ces « variantes », en s’adaptant à chaque climat insulaire particulier, sont devenues des espèces indépendantes, que l’on ne peut retrouver nulle part ailleurs. Rappelons que l’on ne doit parler d’espèce nouvelle que lorsque ses représentants ne peuvent plus s’apparier aux individus de l’espèce d’origine mais uniquement entre eux. Cet état de fait – devenir une espèce unique – est appelé « spéciation » mais, bien entendu, Darwin n’a encore rien formulé sur le sujet. Un exemple emblématique (et fort célèbre) de ce phénomène est celui des pinsons de ces îles. En effet, selon l’île à laquelle ils appartiennent, ces oiseaux, tout en gardant la plupart de leurs caractères communs, ont vu se développerdarwin-pinsons.gif des caractéristiques très particulières (becs, ailes) selon les possibilités de nourriture et de nidation propres à chaque environnement et ce jusqu’à entraîner la « création » d’espèces différentes de pinsons. Darwin, qui ne dessine pas trop mal, fera de nombreux croquis de ces différences entre individus, croquis qui serviront à asseoir définitivement la théorie de l’Évolution dans l’ouvrage fondateur du darwinisme à venir.

 

 

* Tahiti, Nouvelle-Zélande, Australie, Tasmanie : enthousiasmé par le naturel enjoué et hospitalier des Tahitiens, Darwin est beaucoup plus réservé vis-à-vis des maoris néo-zélandais volontiers agressifs, sales et pratiquant encore le cannibalisme. A Sydney, il retrouve en revanche « la puissance coloniale anglaise » avec ses rues bien dessinées et toute une civilisation très britannique. Il est mis en présence de son premier marsupial (un rat-kangourou) et note qu’un non-croyant pourrait penser que « deux créateurs différents sont ici à l’œuvre » ! On lui présente enfin un ornithorynque et il apprend que les colons australiens ont la certitude que cet animal pond des œufs, un sujet polémique en Angleterre. Il est également séduit par l’agriculture bien organisée de le Tasmanie, à l’extrême sud de l’Australie. Quel que soit l’endroit où il met les pieds, il observe, examine, étudie, compare, s’étonne parfois… mais n’oublie jamais de prélever un maximum d’échantillons pour l’immense collection qu’il est en train de constituer. De la même façon, il complète continuellement ses cahiers d’observation qui, plus tard, lui seront d’un immense intérêt pour illustrer la théorie de l’Évolution qui se complète peu à peu dans son esprit.

 

 

* le chemin du retour : les îles Cocos et l’île Maurice. Les îles Cocos sont ainsi dénommées parce que la ressource essentielle de ces îles sont des forêts de cocotiers. Toutefois, ce qui intéresse tout particulièrement Charles Darwin, c’est leur caractère corallien : il se passionne pour l’origine de ces massifs de coraux, se demande sur quel support les polypes – qui ne peuvent survivre en profondeur - ont pu bâtir leurs édifices et conclut qu’il s’agit de terres faiblement immergées. Rentré en Angleterre, il écrira un livre entier sur le sujet. L’île Maurice lui plaît également (moins que Tahiti) surtout en raison du caractère mixte franco-anglais de l’île (l’ancienne « Île de France », auparavant française, est à présent sous administration britannique). En revanche, la flore et la faune ne lui paraissent pas si extraordinaires après les contrées qu’il vient de traverser.

 

 

* cap de Bonne-Espérance, Sainte Hélène et Bahia à nouveau : de l’Afrique du sud, Darwin retient essentiellement ses entretiens, au Cap, napoleon-tombeau-a-sainte-helene.jpgavec l’astronome John Herschel qui y réside. A Sainte Hélène, au pied du tombeau de Napoléon, il réfléchit à la transformation de la faune locale décimée par l’introduction d’animaux et de plantes importés d’Angleterre. Quelques jours plus tard, sur l’ile d’Ascension, il met en évidence une espèce de rats plus petits que ceux du continent et en déduit qu’il s’agit là d’une transformation liée à une dérive insulaire des animaux pour s’adapter à leur nouveau milieu : une nouvelle brique dans la construction de la théorie de l’Évolution.

 

 

     Il y apprend aussi (par une lettre de ses sœurs) que, en Angleterre, compte-tenu de ses extraordinaires envois et de sa correspondance en partie publiée, certains scientifiques souhaitent lui offrir une place de choix dans leurs sociétés savantes : il en est fou de joie et n’aspire plus qu’à retourner dans sa mère-patrie. Il acceptera néanmoins avec grand plaisir, à la demande de Fitzroy, de faire un dernier passage par Bahia.

 

 

* le retour : le Beagle revient enfin à son port d’attache, Plymouth, presque cinq ans après l’avoir quitté. Jamais Darwin n’aurait pensé partir aussi longtemps mais il ne regrette rien. Il ne quittera plus l’Angleterre de façon significative et se contentera de « gérer » l’extraordinaire voyage de sa jeunesse. Vient le temps de la réflexion et de l’élaboration d’un système de pensée sur l’origine du monde vivant qui bouleversera définitivement tout ce qui l’avait précédé. Après la publication princeps de Charles Darwin, le monde ne sera plus le même.

 

 

 

Le temps de la réflexion

 

 

     Dès son retour, Darwin parcourt les cercles savants où il est reçu avec les honneurs. Devant cet indéniable succès, son père accepte de rassembler des fonds qui permettront d’asseoir définitivement l’indépendance de son fils en tant qu’homme de sciences et celui-ci est bientôt nommé au Conseil de la Société de Géographie, une charge qui le fait déménager pour Londres. Un peu avant, l’ornithologue réputé John Gould lui avait fait savoir que contrairement à ce que Darwin lui-même pensait, les oiseaux des Galápagos étaient en fait bien des espèces distinctes de même que les moqueurs polyglottes, oiseaux ramenés également des Galápagos, qui sont également des espèces à part entière et non de simples variétés. Quelques scientifiques commencent à évoquer de façon directe le transformisme tandis que la majorité des autres – dont de nombreux amis de Darwin – contestent violemment le concept pour des raisons essentiellement religieuses.

 

 

     Marié (il aura 10 enfants) et bien établi, Darwin, quant à lui, continue à travailler de son côté mais il est bientôt obligé de lever le pied pour raisons médicales dues au surmenage. Il alterne périodes de repos à la campagne et moments de travail intense.

 

 

     Toutefois les idées de Darwin se précisent et il s’en ouvre aux quelques amis en lesquels il a confiance mais sans chercher à aller plus loin. Il publie de nombreux ouvrages moins polémiques, notamment de géologie, ainsi que des études spécifiques comme son étude sur les cirripèdes, darwin 1855des variétés de crustacés (il avait auparavant publié son ouvrage sur les massifs coralliens, un travail qui lui avait pris près de trois ans). Mais le point d’orgue de son œuvre est bien entendu son ouvrage sur l’origine de espèces qu’il hésitera longtemps à faire connaître.

 

 

     Il faut dire que la communauté scientifique de l’époque est agitée entre les transformistes et les fixistes et que ces derniers ont l’appui de la très influente église d’Angleterre. Darwin sait donc que son ouvrage ouvrira non seulement des discussions scientifiques acharnées mais que le débat dépassera ce cadre pour entrer de plain-pied dans la société anglaise si conservatrice de ces premières années du règne de la reine Victoria. Même son soutien de toujours Lyell refuse de le suivre ! Il n’aura donc de cesse d’anticiper les objections qui ne manqueront pas d’être faites tant par ses adversaires que par ses éventuels partisans et, pour cela, n’hésite jamais à interroger tous les scientifiques de renom qu’il est amené à rencontrer (il est à présent également secrétaire de la société de géologie). Les années s’écoulent donc dans cette recherche acharnée de la justification de sa théorie de l’Évolution mais sans rendre officielle sa thèse. Jusqu’à ce qu’un événement imprévu le force à « sortir du bois »…

 

 

 

Un pavé dans la mare

 

 

     Cet événement qui pousse Darwin à agir est une lettre de Lyell, toujours assez sceptique sur les travaux de Darwin et qui en comprend d’ailleurs mal la portée. Toutefois, le géologue a lu un article d’un naturaliste (par ailleurs géographe et biologiste) du nom d’Alfred Russel Wallace dans lequel il trouve des ressemblances avec ce que Darwin lui serine depuis des années et il lui conseille de publier pour authentifier son Wallace-Alfred-Russel-.jpgantériorité. Wallace lui-aussi a recours à l’idée de sélection naturelle pour expliquer l’évolution progressive des espèces. Justice lui est d’ailleurs rendue aujourd’hui puisque la majorité des auteurs lui reconnaissent le titre de « codécouvreur de la théorie de l’Évolution par la sélection naturelle ».

 

 

     Après s’être entretenu plusieurs fois par lettre avec Wallace, Darwin se décide à présenter le discours « sur l’origine des espèces » à la Lineann Society mais la théorie n’a guère d’écho au point que les scientifiques qui en sont les destinataires ne prendront même pas la peine de la commenter. En revanche, la parution de l’ouvrage quelques mois plus tard, en novembre 1859, obtient un énorme succès public, tous les exemplaires ayant été retenus avant parution au point qu’il faut immédiatement prévoir une réédition.

 

 

     L’ensemble des lois de cette extraordinaire avancée dans la compréhension du monde vivant a déjà été traité dans le sujet dédié (les mécanismes de l’Évolution) et nous ne citerons ici que quelques unes des phrases d’introduction de l’ouvrage, particulièrement explicatives : « Comme il naît beaucoup plus d'individus de chaque espèce qu'il n'en peut survivre, et que, par conséquent, il se produit souvent une lutte pour la vie, il s'ensuit que tout être, s'il varie, même légèrement, d'une manière qui lui est profitable, dans les conditions complexes et quelquefois variables de la vie, aura une meilleure chance pour survivre et ainsi se retrouvera choisi d'une façon naturelle. En raison du principe dominant de l'hérédité, toute variété ainsi choisie aura tendance à se multiplier sous sa forme nouvelle et modifiée ».

 

 

     La théorie heurtait ainsi de plein fouet les idées préconçues des créationnistes et le débat qui s’ensuivit ne pouvait être que brutal. Il fut même si violent que des déferlements de haine se focalisèrent sur Charles Darwin et ses quelques amis mais le naturaliste avait anticipé bien des faux arguments et son ouvrage était si bien documenté qu’il laissait peu 

DarwinSinge.jpg

de place aux raisonnements contraires. Traduit dans de nombreuses langues, « l’origine des espèces » parvint à convaincre nombre de scientifiques et Darwin, souvent malade et tenu éloigné des réunions scientifiques, prenait grand plaisir à observer la propagation de ses idées.

 

 

 

Le darwinisme aujourd’hui

 

 

     La science – je devrais dire les sciences – avance le plus souvent lentement, les connaissances s’accumulant au fil des années et des expériences successives : c’est en quelque sorte le résumé du travail d’une communauté d’hommes et de femmes associés à une même recherche. Mais il existe, de temps à autre, des personnalités hors du commun, des individus qui, à un certain moment et en un certain lieu, arrivent à illuminer soudain leur domaine, ouvrant alors un chemin jusque-là inexploré. On pense à Einstein et à sa théorie de la relativité générale, à Hubble, le premier à nous avoir fait découvrir l’Univers lointain ou à Watson et Crick qui inaugurèrent la biologie moderne par leurs travaux sur l’ADN. Darwin est un de ceux-là et, peut-être, l’un des plus éminents car, ayant eu à faire face à des préjugés d’un autre âge dans un domaine terriblement délicat, il sut admirablement défendre sa position. Il ne pouvait répondre à toutes les interrogations posées par sa découverte conceptuelle car on ne connaissait à son époque ni la génétique, ni la biologie moléculaire mais l’essentiel de son œuvre est aujourd’hui intact. Le néo-darwinisme a réintroduit la génétique dans la théorie de l’Évolution tandis que d’autres grands esprits ont contribué à compléter l’ensemble, comme Gould et Eldridge avec la théorie des équilibres ponctués, mais il n’en reste pas moins que c’est Darwin qui a découvert et mis en forme l’essentiel des lois.

 

 

     Des esprits le plus souvent faibles et/ou ignorants tentent encore de contester l’Évolution pour des motifs essentiellement religieux : certains le font sans beaucoup de nuances et ont recours à la force pour imposer leurs idées ; d’autres, plus subtils comme les partisans du « dessein intelligent », cherchent à discuter d’un point de vue apparemment scientifique mais en réalité finaliste ce qui est le contraire de l’esprit même de la science : on comprend ainsi leur manque de succès auprès des spécialistes. Car il faut le dire et le répéter encore : la « théorie » de l’Évolution n’est pas qu’une simple théorie mais bel et bien un ensemble de lois qui régissent le monde du vivant (et peut-être même d’autres domaines plus éloignés) de la même façon que la théorie de la relativité générale est bien plus qu’une simple théorie parmi d’autres.

 

 

     On dit parfois que toutes les grandes découvertes se font dans un contexte spécifique et que, souvent, elles sont « dans l’air du temps ». Si Darwin n’avait pas pu faire son grand voyage sur le Beagle, sans doute n’aurait-il pas publié son ouvrage mais d’autres (Wallace ?), un peu plus tard, l’auraient fait. Il n’empêche, c’est bien lui, Charles Darwin, qui a mis au jour l’évolutionnisme et la sélection naturelle et de cela nous lui sommes vraiment reconnaissants.

 

 

 

 

 

 Sources :

 

1. Wikipedia France

2. www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosdarwin/darwin_gd.html

3. Encyclopediae Universalis

4. Encyclopediae Britannica

5. Institut Français de l’Éducation, acces.ens-lyon.fr/

 

 

Images :

 

1. le second voyage du HMS Beagle (sources : fr.wikipedia.org)

2. carte du voyage du Beagle (sources : darwinbeagle.blogspot.fr/)

3. araignée errante du Brésil (sources : howtogetridofspiders.blogspot.fr/)

4. os fossiles de mégathérium (sources : commons.wikimedia.org/)

5. indigènes de la Terre de Feu (sources : fr.wikipedia.org)

6. éruption du volcan Osorno, au Chili (sources : www.leparisien.fr/)

7. iguane des Galapagos (sources : www.notre-planete.info/)

8. pinsons des Galapagos (sources : www.vetopsy.fr/)

9. tombeau de Napoléon à Ste Hélène ( sources : histoiredelafrance.e-monsite.com/)

10. Darwin vers 1855 (sources : maisons-ecrivains.fr/)

11. Alfred Wallace (sources : kpitel.blogspot.fr/)

12. caricature anti-Darwin (sources : carnets.parisdescartes.fr/)

(pour lire les légendes des illustrations, posser le pointeur de la souris sur l'image)

 

 

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mise à jour : 3 février 2015

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22 mai 2014 4 22 /05 /mai /2014 19:21

 

 

 

 chauvet-grande-fresque-copie-1.jpg

 

 

 

 

 

 

      En 1968, le réalisateur américain Stanley Kubrick présenta un film intitulé « 2001, l’odyssée de l’espace » qui relança le cinéma de science-fiction. On y voyait notamment apparaître un grand monolithe noir supposé apporter à des hominidés d’il y a quelques centaines de milliers d’années « l’intelligence » en une sorte de cadeau extra-terrestre. Il s’agit manifestement d’une « licence cinématographique », à la façon des licences poétiques, car, pour qui connaît un peu les lois de l’Évolution, rien ne peut être plus faux ! Il aurait en effet fallu que ces préhumains-là aient déjà possédé les attributs anatomiques et cérébraux indispensables à2001-A-Space-Odyssey.jpg l’assimilation des  nouvelles connaissances (mais, dans ce cas, pourquoi ne seraient-elles pas apparues « naturellement » ?). Non, la réalité est en fait bien plus besogneuse : des centaines de milliers d’années auront été nécessaires à différentes espèces de préhumains pour aboutir à la conscience de l’Homme moderne… ce qui par ailleurs conduit à réfuter un autre cliché : tout aurait commencé, disent certains, il y a environ 200 000 ans avec l’apparition d’Homo sapiens. Cette approche est notoirement fausse car l’Homme moderne n’est que l’aboutissement d’un processus engagé bien avant lui. C’est sur tout cela que je vous propose de revenir dans ce sujet.

 

 

la notion de conscience

 

     La conscience que l’on évoque d’abord ici est la conscience biologique c’est-à dire, pour un individu donné, la connaissance de soi et de l’environnement dans lequel il baigne, bref ce que l’on pourrait appeler le « sens de l’éveil ». Ensuite et ensuite seulement peuvent apparaître tout ce qui en découle : la notion de mort et d’un au-delà pour compenser cette angoisse profonde, la mémoire, l’art, les techniques, etc., en somme tout ce qui contribue plus généralement à l’aspect culturel d’une civilisation. Jusqu’à récemment, la cause était entendue : cette conscience, les prémices d’une civilisation humaine, étaient nés il y a 40 000 ans environ, en Europe mais cette notion longtemps défendue par les plus éminents scientifiques est à présent battue en brèche… L’apparition des capacités cognitives ayant conduit à « l’intellect de l’Homme moderne » date d’avant cette époque et, de la même façon, l’Europe ne fut pas le seul lieu de cette apparition dont on pense qu’elle fut simultanée dans bien des endroits du globe.

 

     Il y a encore peu d’années, les spécialistes donnaient donc leur préférence à une apparition relativement rapide de cette conscience. Comment ? Par une soudaine mutation génétique, affirmaient certains. D’autres pariaient plutôt sur des changements biologiques rapidement apparus, peut-être en rapport avec une augmentation de la pression de sélection (la transformation inopinée de certains neuromédiateurs comme comparaison_cranes.jpgles catécholamines cérébrales par exemple). On avait tout faux. L’étude des boîtes crâniennes de nos précurseurs, ces hominidés jusque là perçus comme des primates sans réelle importance, montre à l’évidence qu’il y eut effectivement une évolution du volume des crânes au fil des centaines de milliers d’années mais que celle-ci fut lente : cela prit au moins deux millions d’années pour permettre aux 450 cc du cerveau des australopithèques de passer à 1000 cc chez homo erectus, puis environ 1300 cc chez Homo sapiens et Néandertal. Avec en prime, chez ces deux derniers Homo, le développement réel des hémisphères cérébraux, siège des fonctions dites supérieures…

 

 

une évolution lente mais continue

 

     L’apparition de l’Homme – et de son intelligence – ne s’est pas faite d’un coup, nous l’avons déjà dit, mais à la suite d’une succession de petites transformations au fil des millénaires, parfois dans le bon sens et alors conservées par l’Évolution, à d’autres moments inutiles ou défavorables et en pareil cas éliminées par elle. Car c’est toujours ainsi, par « tâtonnements », que procède l’Évolution et c’est la sélection naturelle qui dirige le mouvement. L’Homme n’a bien sûr pas échappé à cette loi et c’est cela qui explique le temps immense qui nous sépare des premiers hominidés. S’il n’existe plus aujourd’hui sur Terre qu’Homo sapiens pour représenter ce genre, cela ne fut pas le cas par le passé : à certains moments de l’histoire de la Terre, de nombreuses espèces humaines ou préhumaines coexistèrent… plus ou moins pacifiquement.

 

 

* - trois millions d’années : les différentes espèces d’australopithèques

 

      Il y a plusieurs millions d’années, dans la savane africaine, erraient de curieux « singes » qui avaient la particularité de pratiquer une sorte de bipédie les différenciant des autres primates. Leur crâne – donc leur cerveau - était petit (environ 500 cc) mais leur dentition proche de celle de l’homme actuel : ces australopithèques étaient d’authentiques préhumains, étroitement apparentés au genre homo bien que d’une brancheaustralopitheques.jpg collatérale. Certains d’entre eux (garhi, afarensis) avaient commencé à modeler des objets pour en faire des outils très rudimentaires. De nos jours, on sait que chimpanzés et gorilles utilisent des instruments simples (pour ouvrir des noix, pour vandaliser des termitières, etc.) mais les australopithèques semblent avoir été plus avancés en la matière ce qui en fait de vrais hominidés (bien que n’étant pas, répétons-le, des ancêtres directs de l’Homme moderne).

 

 

* - 1,5 million d’années : Homo habilis

 

     Contrairement aux australopithèques (toujours présents à cette époque), homo habilis est un « vrai » bipède même si ses membres inférieurs sont encore très courts ce qui rend probable le fait qu’il se déplace aussi en grimpant dans les arbres. Il pèse environ 40 kg pour une taille qui ne dépasse pas les 140 cm et, c’est vrai, son aspect est encore très « archaïque ». Toutefois, son volume cérébral est bien supérieur à celui d’un australopithèque : entre 600 et 700 cc, c’est-à-dire plus important que celui des chimpanzés actuels. Sa dentition est celle d’un omnivore ce qui veut dire qu’il mange de la viande même si ce n’est pas de façon exclusive (on pense d’ailleurs que c’est plus un charognard qu’un chasseur). Compte-tenu de la taille de son cerveau et de ses habitudes homo_habilis--644x362.jpgalimentaires, il n’est donc pas surprenant que Homo habilis ait cherché à développer des outils qui lui serviront à découper la viande et à casser les os longs pour en extraire leur moelle. Néanmoins, son adresse à fabriquer des outils reste quand même rudimentaire car, contrairement à ce que voudrait faire croire son nom (habilis = habileté), la morphologie de ses mains ne lui permet guère une manipulation très précise.

 

      Non, ce qui fait l’originalité d’Homo habilis, c’est le développement de l’aire de Broca dans son cerveau, un endroit connu pour être « la zone du langage ». Habilis est probablement le premier hominidé à avoir disposé d’un langage articulé et cette faculté extraordinaire fait toute la différence : pour la première fois des êtres vivants furent capables de communiquer des informations plus précises que de simples cris avertissant d’un danger… Du coup, les scientifiques se demandent si Habilis n’était pas également capable de construire et de s’abriter dans les huttes circulaires rudimentaires dont on a retrouvé des vestiges sur les sites qu’il fréquentait… Il ne lui manquait qu’un atout considérable pour s’imposer vraiment : la maîtrise du feu.

 

 

*  - 400 000 ans : Homo erectus

 

     C’est avec cet Homo erectus que les préhumains vont apprendre à domestiquer le feu et ce vers environ – 400 000 ans (Erectus est alors présent sur la planète depuis près d’un million d’années et, disparu depuisHomo-Erectus-et-feu.jpg environ 200 000 ans, il est, à ce jour, resté présent neuf fois plus longtemps que Sapiens). La maîtrise du feu est pour cet homo une étape fondamentale car cette capacité lui permet bien sûr de se réchauffer lors des nuits froides mais également, et peut-être surtout, de faire cuire ses aliments (permettant d’élargir leur choix tout en évitant nombre de maladies potentielles) et aussi de tenir les animaux dangereux à distance. On peut avancer sans risque de se  tromper qu’en devenant dépositaire du feu, Erectus a permis aux homo de commencer à s’émanciper de la Nature et, ainsi, de faire un pas important vers l’organisation civilisée de la communauté humaine. Reste, évidemment, que le chemin à parcourir est encore long…

 

     Erectus est plus imposant que ses prédécesseurs : il mesure entre 1m60 et 1m70 pour un poids d’environ 55 kg mais, fait essentiel, son cerveau est aussi plus gros puisque d’un volume compris entre 900 et 1100 cc. C’est le premier préhumain à commencer à ressembler à l’Homme moderne (silhouette, longueur des membres par rapport au torse, etc.).

 

     Il est à la fois chasseur – et probablement charognard - de petits et de gros animaux (éléphants, rhino, etc.) mais également cueilleur de fruits. Ajouté à sa faculté de conserver le feu, ces habitudes alimentaires lehomo-erectus.jpg conduisent à considérablement améliorer la gamme de ses outils : c’est lui qui développe les bifaces symétriques et les hachereaux (petites « haches » réalisées sur un grand fragment de pierre comportant toujours un tranchant transversal non retouché). Fait notable, on note parfois dans la fabrication de certains bifaces un souci d’ordre esthétique, une disposition que l’on retrouve également avec l’utilisation de pigments et de colles (vers – 300 000 ans); par ailleurs, ses réalisations sont variables selon les différentes régions du monde ce qui prouve les capacités techniques certaines d’Erectus.

 

     Il sera également le premier hominidé à migrer (par petits groupes) hors d’Afrique puisqu’on retrouve ses fossiles en Asie et peut-être même en Europe.

 

 

*  - 300 000 ans : homo heidelbergensis

 

     Homo Heidelbergensis est, pour certains, une espèce d’homo parfaitement individualisée et, pour d’autres,, une sous-espèce d’Homo erectus : les avis sont encore très partagés sur la question. Quoi qu’il en soit, il semble exister une dimension nouvelle chez lui par rapport à ses prédécesseurs et/ou contemporains : une certaine approche culturelle de son univers. La notion de mort commence certainement à le perturber puisque c’est avec lui qu’apparaissent les premières sépultures collectives. Cette démarche témoignant d’un certain respect pour les morts qui ne sont plus perçus comme de simples objets inanimés nécessite une « prise de conscience » ; le regroupement et l’enterrement de défunts représente un rite hautement symbolique qui nécessite des capacités cognitives certaines : les morts représentent ici quelque chose de plus que leurs seules dépouilles que l’on n’abandonne pas aux charognards.

 

     Plus encore, dans une grotte espagnole datant de 400 000 ans (grotte de Sima de los Huesos), en compagnie des morts (une trentaine environ), on retrouve un superbe exemplaire de biface de quartz rouge,grotte-sima-de-los-huesos.JPG excellemment taillé et jamais utilisé, dont on peut se demander s’il ne s’agit pas d’une offrande… Les spécialistes ne sont pas tous d’accord pour considérer ces « inhumations » collectives comme volontaires (certains pensent à des accidents ou à des catastrophes naturelles) et il faudra certainement trouver d’autres sites de ce genre pour conclure véritablement mais on se rapproche de plus en plus de cette dimension culturelle qui va pleinement apparaître avec Néandertal et, bien sûr, Sapiens.

 

 

* - 100 000 ans : Néandertal

 

     Néandertal est notre cousin et il fut durant plusieurs millénaires le contemporain de Sapiens (voir le sujet : Neandertal et Sapiens, une quète de la spiritualité). Son cerveau était en moyenne plus gros que celui de l’Homme moderne même si l’organisation de ses hémisphères cérébraux n’était pas tout à fait identique. Ce qui est certain, c’est que, outre une bonne maîtrise des outils et des armes (souvent équivalente à celle de Sapiens), Néandertal était doté d’une pensée symbolique puisqu’il enterrait ses morts et recourait à des rites funéraires. Par exemple, sur le site de Shanidar, en Irak (- 50 000 ans), on a pu mettre au jour la tombe d’un Néandertalien dont le squelette reposait sur un lit de fleurs de 7 espèces différentes, parfaitement disposées selon un ordre précis (les spécialistes en ont d’ailleurs conclu que la cueillette et la disposition de ces plantes n’avait été rendue possible que grâce à la présence d’un langage véritable). Comme expliqué plus haut, de tels comportements nécessitent de hautes capacités cognitives et la présence d’une conscience presque moderne.

 

     Il fut par ailleurs le premier humain à porter des vêtements (même si l’utilisation d’aiguilles en os pour la couture n’a été démontrée que chez Sapiens). En fait, vivant dans des abris construits par lui, disposant neandertal groupede la maîtrise du feu, il pouvait créer des objets ornementaux (voire complètement symboliques), faire de la gravure sur os ou fabriquer des parures en coquillages. Il avait une réelle vie sociale comme le prouve le crâne de ce Néandertalien (site de Shanidar, Irak) ayant subi un accident lorsqu’il était très jeune (fracture du crâne, destruction de l’orbite gauche et de la zone du cerveau contrôlant le côté droit de son corps) : en dépit de ce handicap sévère, le sujet put vivre jusqu'à 40-45 ans ce qui aurait été tout à fait impossible sans l’aide du groupe auquel il appartenait.

 

     Ce qui reste mystérieux pour cette espèce d’hommes tout à fait comparable à la nôtre, c’est la soudaineté et la cause de son extinction survenues il y a moins de 30 000 ans. Élément climatique ? Maladie ? Compétition avec Sapiens ? Nous ne le savons pas encore.

 

 

* - 40 000 ans : Sapiens

 

Il est 15 heures, le 18 décembre 1994, lorsque Jean-Marie Chauvet (gardien des grottes ornées de l'Ardèche), Eliette Brunel-Deschamps (viticultrice à Saint-Remèze) et Christian Hillaire (agent EDF à Pierrelatte), vieux routards de la spéléologie, s'aventurent dans le cirque d'Estre, à quelques kilomètres de Vallon-Pont-d'Arc. Sa falaise surplombe la route touristique encombrée par plus d'un million d'estivants chaque année. En contrebas, le lit sinueux de l'Ardèche glisse sous le fameux Pont-d'Arc. Chênes, buis, maquis broussailleux... le site protégé de la Combe d'Arc se dresse fièrement sous les yeux du touriste qui débouche, en voiture, des lacets tortueux des gorges de l'Ardèche. Spectacle étonnant de la nature à l'état sauvage : un à-pic vertigineux de près de deux cents mètres, taillé dans une roche blanche et ocre.

Après trois quarts d'heure de grimpette, le trio débouche devant un « trou souffleur », indice assez fiable de la présence d'une cavité. Eliette se faufile la première dans la chatière et passe aux deux autres les cailloux à déblayer. Ils rampent ainsi sur plusieurs mètres dans un étroit boyau. A 18 h 30, Eliette entrevoit le sol, dix mètres plus bas. « Malgré la fatigue et le froid, nous sommes retournés à la camionnette chercher une échelle de spéléologie... Nous ne voulions pas nous faire piquer une première par des étudiants en vacances ! » De retour dans la cavité, ils découvrent, dans le halo de leurs lampes frontales, de sublimes colonnes de calcite blanche et ocre. Les ossements d'ours sont innombrables... Une caverne d'Ali Baba qui n'a pourtant pas encore révélé tous ses secrets. Eliette manque en effet de suffoquer lorsqu'elle aperçoit un petit mammouth rouge peint à l'oxyde de fer sur l'une des parois. Têtes de lions, mains appliquées sur la paroi ou dessinées au pochoir, bouquetins, ours et même rhinocéros attendent depuis des dizaines de milliers d'années ces providentiels visiteurs d'un soir...

(le Point, 22 février 1997)

 

     Après la découverte de bien des trésors picturaux admirables (Lascaux 1940, Cosquer 1991, Cussac 2000, etc.), la mise au jour de l’extraordinaire grotte Chauvet qui date de l’Aurignacien (- 35 000 ans) montre la fantastique évolution des hominidés depuis les premiers australopithèques plusieurs millions d’années auparavant. Comme d’autres hominidés, Sapiens enterre ses morts (premières sépultures il y a 100 000 ans) mais dans un contexte ritualisé et particulièrement élaboré. Sa faculté de réflexion et d’abstraction lui permet également de laisser des traces picturales sur lascaux-imageles murs obscurs des cavernes, comme Néandertal certes, mais avec une richesse des couleurs et un art du dessin inégalés. Il crée des statuettes décoratives, embellit ses objets personnels, invente des parures en crocs ou en plumes tandis que les femmes se décorent de bijoux rudimentaires. Il s’extrait en somme du quotidien d’un monde de simple survie pour s’intéresser à autre chose. On comprend qu’il est le dernier maillon (pour l’instant) d’un long cheminement, commencé longtemps avant lui. Rapidement, en quelques milliers d’années, il domestique les animaux qui lui sont utiles, invente de nouvelles techniques, des outils, la transmission pérenne du savoir grâce à l’écriture et progresse peu à peu dans l’organisation sociale de ses communautés. L’éveil de la conscience humaine aura mis des centaines de milliers d’années mais, une fois apparue, cette dernière aura permis au seul Homo survivant de se développer rapidement jusqu’à occuper – et dominer – l’intégralité de la planète, à l’exception notable du continent antarctique.

 

 

Et après ?

 

     Homo sapiens, dernier représentant d’une longue lignée de préhumains aujourd’hui disparus, a conquis le monde et se pose alors une question essentielle : que va-t-il en faire ? Saura-t-il préserver l’environnement dans lequel il vit et les autres êtres vivants avec lesquels il le partage ? A l’aube de la civilisation cybernétique et numérique, il est encore bien trop tôt pour répondre. Disons simplement que les premiers éléments d’analyse ne sont pas vraiment rassurants.

 

 

 Sources

1. Wikipedia.org

2. http://www.hominides.com

3. Science & Vie, n° 1159, avril 2014

4. http://www.si.edu (Smithsonian, National Museum of Natural History)

5. www.irap.fr (Institut National de Recherches Archéologiques Préventives)

 

 

 

Images :

 

1. grande fresque de la grotte Chauvet (sources : www.hominidés.com)

2. monolithe du film "2001 : A Space Odyssey" (sources : blog.e-artplastic.net)

3. comparaison de crânes d'hominidés (sources : svt.marquion.pagesperso-orange.fr/)

4. australopithèques afarensis (sources : bv.alloprof.qc.ca)

5. Homo habilis (sources : www.abc.es/fotos-ciencia)

6. Homo erectus et le feu (sources : hominid.renecanales.com)

7. Homo erectus (sources : www.dn.pt/inicio/ciencia)

8. grotte Sima de los Huesos (sources : conoceatapuerca.blogspot.fr)

9. groupe de Néandertaliens (sources : www.lefigaro.fr/sciences)

10. fresque de la grotte de Lascaux (sources : www.deslettres.fr)

 (pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

 

 

Mots-clés : homo sapiens / australopithèques / homo abilis / bipédie / langage articulé /aire de Broca / homo erectus / premiers outils / homo heidelbergensis / premières sépultures / grotte Sima de los Huesos / Neandertal / grotte Chauvet / aurignacien / grotte de Lascaux

(les mots en blanc renvoient à des sites d'information complémentaires)

 

Sujets apparentés sur le blog

 

1. Neandertal et Sapiens, une quète de la spiritualité

2. East Side Story, la trop belle histoire

3. les humains du paléolithique

4. la bipédie, condition de l'intelligence ?

5. domestication et Évolution

 

 

 

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11 mars 2014 2 11 /03 /mars /2014 17:56

 

 

 Scorpion-Empereur-04.jpg

 

 

 

 

 

 

     En dépit de l’intitulé de l’article, nous ne parlerons bien sûr pas du pasteur incarné par Robert Mitchum dans le film du même titre et de son angoissante poursuite à travers les USA des deux enfants dont il a assassiné la mère. En fait, nous allons nous intéresser à d’autres chasseurs de la nuit, ceux de la prédation nocturne (assez différente comme on le verra de celle, mieux connue, qui se déroule en plein jour) ou, pour être plus précis, nous allons essayer d’identifier les contraintes de milieu et les solutions trouvées par les animaux ayant fait leur spécialité d’une vie dans l’obscurité. Poussés par des obligations géographiques, climatiques, de pure concurrence ou d’adaptation à une niche écologique, certains de ces animaux ont été amenés au cours de l’Évolution à trouver des solutions parfois très astucieuses. Bien entendu et comme toujours, cela leur a pris des centaines de milliers d’années pour, grâce à la sélection naturelle, déterminer la réponse appropriée à leurs problèmes spécifiques.

 

 

la prédation nocturne

 

     Par définition, il s’agit de l’action des prédateurs durant la nuit. Toutefois, il en existe bien des nuances. On oppose ainsi la prédation strictement nocturne (action dans l’obscurité complète) à la prédation crépusculaire (fort variable en durée selon les latitudes) puisque certains animaux chassent préférentiellement au lever du jour et à la tombée de la nuit. La prédation nocturne complète peut être induite par un milieu (poissons des profondeurs marines, animaux vivant en permanence dans des grottes sans lumière et géographiquement isolées) ou par un comportement (animaux dormant le jour et chassant la nuit). De la même façon, il convient de distinguer la prédation nocturne permanente de certains animaux par loups4.jpgrapport à celle qui varie selon les saisons (ours blanc en milieu polaire) ou les conditions locales (dans cette catégorie signalons, par exemple, la prédation nocturne du loup lorsqu’il y a présence humaine alors que, naturellement, cet animal est un prédateur diurne). Et, bien sûr, il existe des prédateurs « mixtes » comme la musaraigne, aussi active de jour que de nuit.

 

     Quoi qu’il en soit et contrairement à ce que croient beaucoup de gens, la prédation nocturne est très répandue et est pratiquée par la presque totalité des rongeurs, les trois-quarts des marsupiaux et la grande majorité des 1200 espèces de chauve-souris dont on a déjà dit qu’il s’agissait des mammifères les plus nombreux sur notre planète. Les foret-nuit-etoile-550x309.jpgprimates ne rechignent pas à ce type de chasse (1 sur 5 environ) et même quelques oiseaux en sont adeptes comme on le verra par la suite. Rappelons pour mémoire que les premiers mammifères étaient tous des prédateurs nocturnes, un état qui ne cessa pour la plupart d’entre eux qu’avec la disparition des dinosaures il y a 65 millions d’années !

 

     Quelles peuvent donc être les raisons de ce choix en apparence plus difficile à assumer ? La première explication tombe sous le sens : vivre la nuit, c’est échapper… à ses propres prédateurs, l’obscurité permettant (en principe) de mieux se cacher. Mais ce n’est pas tout : choisir la nuit, c’est également fuir certains milieux particulièrement éprouvants de jour et on pense alors à l’écrasante chaleur du désert qui explique la prédation nocturne du scorpion. C’est aussi – et peut-être surtout – le souci de limiter la compétition avec les espèces diurnes pour l’eau et les territoires de chasse : un partage de raison en somme…

 

     Selon le type de prédation nocturne choisi par un animal, il lui est indispensable, pour repérer et se saisir de ses proies, de disposer d’armes spécifiques et on verra que certaines d’entre elles sont tout à fait étonnantes.

 

 

Différents types d’adaptation

 

     L’Évolution a permis l’apparition de multiples adaptations pour une prédation nocturne maximisée et on peut dire que, quelle que soit la niche écologique envisagée, il existe toujours une réponse. Bien sûr, pour chacun des cinq sens connus, des solutions adaptées ont été trouvées pour survivre la nuit mais pas seulement puisque nous verrons également, développées par certains animaux, des facultés réellement étranges… mais tout aussi efficaces !

 

* la vue : à tout seigneur, tout honneur, il s’agit à l’évidence du sens auquel, nous autres humains, pensons en premier parce que nous sommes particulièrement mal adaptés à la vie nocturne. Éliminons d’emblée les sites à obscurité totale et permanente (nous y reviendrons) puisque leurs habitants n’ont pas besoin d’yeux (source de fragilité et d’infection, ils sont volontiers recouverts d’une épaisse membrane quand ils n’ont pas tout simplement disparu), des yeux qui, de toute façon, ne pourraient pas capter de lumière d’où leur involution presque généralisée conduisant à des espèces aveugles compensant par d’autres moyens…

 

     A l’extérieur, en revanche, la nuit, l’obscurité n’est jamais totale : lune, étoiles, réverbérations diverses font qu’il peut être très intéressant pour  tarsier.jpgun prédateur de disposer d’un organe visuel performant. Le champion toutes catégories est ici un petit animal appelé tarsier qui est le plus petit primate du monde, pas plus haut qu’une main d’adulte : ses yeux sont énormes par rapport à sa taille (5% de son poids total) et peuvent donc capter bien plus de lumière, d’autant qu’il ne voit plus vraiment les couleurs, cette « régression » lui permettant de mieux distinguer la nuit ses proies, les insectes.

 

     Plusieurs espèces animales ont évolué dans ce sens (certaines araignées, la chauve-souris roussette) : citons le hibou grand-duc qui, avec une taille de moins de 75 cm, a des yeux aussi gros que les humains mais voit bien mieux qu’eux. Ses yeux sont si volumineux pour sa taille qu’il ne peut les faire bouger dans leurs orbites mais, heureusement pour lui, il possède un cou si flexible qu’il peut voir à 270° : malheur à la souris qui se faufile entre les herbes !

 

     D’autres moyens d’adaptation à la vision nocturne ont été trouvés parchat pupilles verticales les prédateurs. Certains, comme le chat, le loir, plusieurs espèces de renards ont des pupilles verticales. L’intérêt ? Dilatée dans l’obscurité, ce type de pupille se referme en pleine lumière, évitant l’éblouissement et permettant une meilleure perception des détails en plein jour.

 

     Ailleurs, certaines espèces ont sacrifié une bonne perception des couleurs en développant surtout leurs bâtonnets, ces cellules de la rétine, afin de retenir essentiellement les nuances de gris : c’est un type de vision qui convient le mieux aux animaux comme le chat (ou la chauve-souris roussette) traquant le mouvement, par opposition à ceux qui cherchent à repérer des objets fixes (comme une cerise dans un arbre) nécessitant alors une bonne discrimination des couleurs (oiseaux).

 

     Enfin, signalons, dans ce paragraphe consacré à la vision, la présence d’une membrane oculaire spéciale chez le chien, le loup, le hibou, le dauphin, etc. qui amplifie la lumière : c’est la raison pour laquelle, sur une photo, les yeux d’un chien brillent comme des phares ! Le chat possède aussi cette membrane : associée aux caractères nocturnes déjà évoqués pour lui, on comprend pourquoi ce félin est un chasseur redoutable la nuit.

 

* le toucher est également important pour celui qui ne peut pas bien voir : le scorpion, par exemple, est pratiquement aveugle et sourd mais il possède une arme redoutable. Cet animal peut en effet détecter les vibrations même infimes du sol car les extrémités de ses pattes sont garnies de petits organites sensoriels ; il effectue alors une sorte de triangulation avec ses membres et repère l’endroit d’où provient le mouvement (sensibilité jusqu’à 20 cm en surface et 50 cm en profondeur). Il se jette ensuite sur sa proie avec une précision démoniaque. Les mygales procèdent d’une façon identique (enregistrant de plus les déplacements d’air), héritières qu’elles sont des araignées à toiles qui enregistrent les vibrations de leurs pièges mortels. La guêpe d’Amérique du sud le sait d’ailleurs bien, elle qui va « piétiner » devant l’antre de la mygale pour la faire sortir et l’immobiliser avec son dard (si elle est assez rapide) pour qu’elle serve ensuite de repas progressif à ses petits…

 

     Une variante de cette sensibilité du toucher concerne les rongeurs, le cheval, le phoque, les félins (et donc encore le chat) : des moustaches extraordinairement sensibles, au toucher bien sûr mais aussi aux mouvements de l’air… dus au déplacement d’une proie potentielle.

 

* l’ouïe : « quand on ne sait pas voir, il faut écouter » dit le bon sens chouette.jpgpopulaire. De nombreux animaux ont mis en pratique cet adage. La chouette, par exemple, bien qu’elle ait de grands yeux, se sert essentiellement de son ouïe pour repérer ses proies : celle-ci est si aiguisée que l’oiseau peut localiser une souris se faufilant dans des herbes hautes au cœur de la nuit la plus noire. De plus, ses oreilles, cachées sous un lit de plumes, sont asymétriques, la droite étant située plus haut que la gauche permettant ainsi une sorte de triangulation sommaire bien utile. Son cousin le hibou possède la même faculté ainsi que nombre d’insectivores à la vue basse (taupe, hérisson)… de même que le renard, ce qui explique pourquoi ce dernier est si difficile à attraper par l’homme.

 

     Capacité voisine de l’ouïe, l’écholocation est pratiquée par les chauves-souris insectivores ; elle consiste à émettre des ultra-sons et à en analyser l’écho : l’animal est alors instantanément capable de situer une proie même volante en estimant jusqu’à sa vitesse de progression. Certains cétacés et oiseaux (martinet) possèdent également cette faculté, quoique à un stade plus rudimentaire.

 

*  autre sens hyperdéveloppé chez certains prédateurs nocturnes : l’odorat. Cette faculté concerne les amphibiens, les lézards et les reptiles. Un lézard venimeux d’Amérique du nord, le « monstre de Gila », lent et massif, vivant dans les déserts et les garrigues, est capable de sentir ses proies… avec sa langue. Son organe de l’odorat est en effet situé au bout de celle-ci ce qui lui permet de repérer ses proies, par exemple des œufs,Dragon-Komodo-Komodo-Indo-AR-535.jpg jusqu’à 15 cm de profondeur et même de suivre leur trace s’ils ont été bougés. Un autre lézard, le varan géant appelé dragon de Komodo, est capable, lui, de repérer des proies jusqu’à 4 km parce qu’il avance en balançant la tête de droite et de gauche, langue tirée, pour étudier  les molécules de l’air. On comprend que de telles techniques de chasse peuvent remplacer efficacement la vue ou l’ouïe !

 

*  certaines adaptations sont très étonnantes

 

     Au-delà de la transformation des organes sensoriels classiques, certaines espèces ont développé des facultés originales – et parfois même étranges – mais le but est toujours le même : disposer d’un avantage sur les autres créatures de la nuit.

 

. la thermoréception : grâce à des organes spécifiques, certains animaux sont capables de détecter des sources de chaleur dans la nuit totale. crotal_diamentin.jpgCette capacité concerne certains serpents comme les boas, les pythons et le crotale mais aussi la chauve-souris vampire. La proie est ici repérée par des capteurs à infrarouge (sensibles au millième de degré près) et un animal à sang chaud, même tapi au fond d’un trou, ne peut échapper au serpent qui s’avance inexorablement vers lui. Notons que la chauve-souris vampire, quant à elle, se sert de ses détecteurs de chaleur pour identifier sur la proie la position exacte des vaisseaux sanguins et y planter ses crocs ce qui est son objectif final.

 

. L’électroluminescence : profiter de l’obscurité pour y briller semble le but de ces animaux. Sous nos climats existe la luciole dont on peut, par les belles nuits d’été, apercevoir dans les buissons la chaude lumière jaune-vert ; c’est grâce à cette luminescence, en fonction d’une intensité et d’un rythme donnés pour chaque espèce, que les femelles peuvent choisir un mâle. Attention toutefois : une espèce particulière de lucioles imite les clignotements d’autres espèces pour attirer leurs mâles et les dévorer. Comme quoi rien n’est jamais simple dans la Nature !

 

     Ailleurs, l’électroluminescence sert réellement à tromper : un poisson des profondeurs océanes (-3000 m), Chaenophryne longiceps, en forme de boule et d’un noir de jais, possède un leurre luminescent qu'il brandit au bout d'une tige membraneuse devant sa gueule béante aux dents acérées ; chaenophryne-longiceps.pngles proies se précipitent vers ce phare dans la nuit noire sans voir la bouche du prédateur derrière. Ce poisson est d’ailleurs très spécial et je ne résiste pas à l’envie de vous raconter son mode de reproduction bien particulier. Le mâle est ici beaucoup plus petit que la femelle et il passe son temps à la chercher ; il la repère  grâce à son odorat très développé et se colle à elle en la mordant et en libérant de ce fait une enzyme qui dissout sa bouche et la partie mordue de la femelle : les deux animaux fusionnent alors leurs systèmes sanguins et le mâle se met à mourir lentement en se dissolvant progressivement, d’abord les organes digestifs, puis le cerveau, les yeux, ne laissant au final qu’une paire de testicules qui libèrent alors le sperme. Bizarre, vous avez dit bizarre ?

 

     Le poisson hachette nage, quant à lui, vers 300 m de profondeur, limite de pénétration de la lumière naturelle. De ce fait, vu par en dessous, ce poisson expose sa silhouette et il pourrait alors être repéré par un prédateur. Pas de problème : des cellules spéciales appelées photophores « s’allument » sur son ventre et accommodent un éclairage identique à la lumière (presque résiduelle) qui vient de plus haut ; une illusion et une cachette parfaites !

 

. l’électrosensibilité : ce phénomène existe surtout chez les poissons et consiste à générer un petit champ électrique qui permet de se guider dans les eaux obscures de la nuit ; le poisson repère alors les obstacles sur son chemin mais aussi les proies éventuelles qu’il va pouvoir chasser. Portée à son maximum, cette faculté est l’apanage du poisson trompette (Ramphichthys rostratus)  qui émet de très brèves impulsions entrecoupées par des intervalles 10 fois plus longs ; il reçoit en retour les variations du champ électrique ambiant analysées par des cellules spéciales disposées sur l’ensemble de son corps et peut ainsi interpréter la présence de congénères… ou de proies. Près de 500 espèces de poissons sont connues pour posséder ainsi une sensibilité particulière aux variations de champ électrique.

 

. terminons cette énumération de tous les artifices inventés par l’Évolution pour permettre la survie en univers hostile (dans la Nature, il l’est toujours) par un petit animal qui vit dans les prairies de chez nous, le bousier. Ce coléoptère passe son temps à transporter des excréments bousier.jpgdont il fait même son terrier. On peut voir les difficultés que cette petite bête a à transporter sa « boule » le plus souvent bien plus grosse que lui dans l’excellent film « Microcosmos » sorti sur les écrans il y a quelques années. Mais comment fait-il pour se diriger toujours en droite ligne ? Eh bien, il se fie aux étoiles ou plus exactement à la position de la Voie lactée. En effet, plusieurs études ont montré qu’il suivait sa route parfaite même en l’absence de la lune. Il faut un ciel particulièrement couvert pour que le bousier perde la régularité de son épopée nocturne. Ce n’est pas le seul animal à se servir du ciel pour se guider : les oiseaux migrateurs sont bien connus pour posséder cette capacité et, depuis peu, on sait que c’est également le cas des phoques.

 

     On a pu constater au cours de ce petit tour d’horizon de la prédation nocturne combien la Nature est ingénieuse et a permis au fil du temps la juxtaposition de bien des techniques de chasse… ou de dissimulation car, bien sûr, les unes ne vont pas sans les autres.

 

 

Nocturne ou diurne, la prédation est le moteur de la Vie

 

     La prédation est indispensable à la vie puisque celle-ci est une compétition permanente entre les différentes espèces d’êtres vivants. Dans la nature, il n’existe ni compassion, ni clémence, ni justice, jamais ! Ces « bons sentiments » ne sont que des notions spécifiquement humaines. En réalité, dans la Nature, c’est le mieux adapté ou le plus chanceux qui survit. La nuit n’échappe bien sûr pas à la règle et il s’y développe autant de luttes farouches que le jour : seules les techniques diffèrent quelque peu puisqu’il faut ici s’avoir s’adapter à l’obscurité. Puisque tout prédateur est celui d’un plus faible mais la victime potentielle d’un plus fort, les « solutions » trouvées par l’un ou par l’autre pour disposer d’un avantage évolutif sont chaque fois contrebalancées par des adaptations contraires, des sortes de « contre-mesures » naturelles qui permettent d’échapper autant que faire se peut à la prédation de l’autre. Des espèces qui ne se seraient pas soumises à cette course sans fin vers toujours plus d’armement ne sauraient survivre. D’ailleurs, lorsqu’on prend le temps d’y réfléchir, on comprend qu’elles ont déjà disparu : ne subsistent à ce jour que les mieux adaptées, le jour comme la nuit.

 

 

 

sources

 

1. Science & Vie, HS n° 266, mars 2014

2. www.oiseau-libre.net

3. Wikipedia.org

4. www.animaniacs.fr

5. www.linternaute.com

6. www.bestioles.ca

 

 

images

1. scorpion (source : one360.eu)

2. meute de loups (source : humour-canin.com)

3. forêt étoilée (source : blogdumoderateur.com)

4. tarsier (source : en.wikipedia.org)

5. chat (source : fremalo0680.canalblog.com)

6. chouette (source : carte-france.info)

7.varan (dragon de Komodo) (source : chloechappuis.blogspot.com)

8. crotale (source : jfbalaize.free.fr)

9. chaenophryne longiceps (source : en.wikipedia.org)

10. bousier (source : margincall.fr)

 (pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

 

 

mots-clés : tarsier - électrolocation - dragon de Komodo - thermoréception - électroluminescence - sélection naturelle - avantage évolutif

(les mots en blanc renvoient à des sites d'information complémentaires)

 

 

sujets apparentés sur le blog

1. l'oeil, organe-phare de l'Évolution

2. indifférence de la Nature

3. comportements animaux et Évolution

4. l'agression

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29 novembre 2013 5 29 /11 /novembre /2013 15:59

 

 

  Supersaurus.jpg

 

 

 

 

      Tous les enfants ayant fréquenté une plage à marée basse se sont sans doute un jour amusés à créer un réseau compliqué de petits canaux dans lesquels l’eau de mer, transpirée par le sable mouillé, s’écoule vers l’océan qui s’éloigne. Au milieu de son architecture temporaire, l’enfant aura beaumaree-basse.jpg faire, il ne pourra jamais empêcher l’eau, abandonnant ici un chenal, là une flaque, de chercher et de trouver chaque fois un chemin qu’elle empruntera au plus court. Si, par une éphémère construction sableuse, l’enfant s’avisait de l’en empêcher, l’eau trouverait inévitablement quand même une autre route et rejoindrait forcément quelque chemin d’aval. Je vois assez l’Évolution comme cette eau difficile à canaliser : au fil des âges, chaque fois qu’une niche écologique se libère, qu’une opportunité se présente, l’Évolution permet à une espèce de se transformer pour s’adapter à la modification de son environnement. Et si, d’aventure, cette transformation était trop radicale, il est à parier que des espèces entières seraient condamnées au bénéfice d’autres qui profiteraient de l’aubaine afin que la grande aventure de la Vie puisse se poursuivre.

 

      La course vers la survie par l’adaptation la plus ingénieuse est une condition indispensable pour qu’une espèce d’êtres vivants progresse : céder à l’immobilisme, pour une espèce donnée, c’est presque toujours déjà accepter sa disparition. Au sein d’une nature aveugle, c’est à chacun de trouver sans même le savoir le canal qui permettra d’avancer vers l’océan, ici l’avenir. Certains sont conduits à faire le choix du nombre comme les fourmis ou les bactéries, d’autres comme le léopard celui de la rapidité à saisir ou comme les gazelles la vitesse de fuite. Ou bien la survie dans un milieu extrême à la manière des micro-organismes des sources brûlantes des fonds sous-marins. D’autres encore ont recours à l’agilité comme araignee-tissant-sa-toile.jpgcertains singes, à la ruse comme l’araignée ou au mimétisme à la façon de ces serpents inoffensifs qui imitent la robe de leurs congénères mortels. Même l’Homme n’échappe pas à cette règle puisqu’il a su s’imposer par son intelligence. Chaque fois, il s’agit pour l’individu d’échapper à son prédateur qui, s’il ne veut pas disparaître à son tour, devra lui aussi inventer le moyen d’égaliser à nouveau les chances dans une course sans fin à une adaptation maximale.

 

      Il y a des millions d’années, afin de mieux survivre, des animaux ont été poussés dans une direction plutôt originale, celle du gigantisme. Voyons comment cela a été rendu possible.

 

 

Les sauropodes, des dinosaures géants

 

      Des milliers d’espèces différentes de dinosaures ont peuplé la Terre durant un temps très très long - des millions et des millions d’années - ce qui permit leur diversification. Il est compliqué pour le cerveau humain d’appréhender ce que signifient ces durées de temps, surtout rapportées à une vie humaine, si courte. Essayons d’utiliser une image pour nous faire une idée et réduisons l’existence de la Terre, depuis ses débuts jusqu’à aujourd’hui, à une année : à cette échelle de temps, les dinosaures auraientsauropodes.jpg alors dominé la planète depuis (à peu près) la mi-novembre jusqu’au 20 décembre. Par comparaison, la présence de l’Homme ne se situerait que dans les toutes dernières minutes précédant le 1er janvier… On comprend que l’Évolution a eu largement le temps de sélectionner des milliers et des milliers d’espèces de ces « terribles reptiles ».

 

      Il existait deux grandes familles de dinosaures, les théropodes carnivores et leurs proies potentielles, les sauropodes herbivores. C’est parmi ces derniers que l’on trouvait les géants que nous évoquons aujourd’hui. Des géants si imposants que les plus gros et les plus agressifs des théropodes – comme, par exemple, le Tyrannosaure Rex si réputé – ne pouvait rien contre eux. En effet, les plus grands des sauropodes comme le supersaurus (qui était une sorte de grand diplodocus), pesaient jusqu’à 60 tonnes, voire plus, et il avait la taille d’un immeuble de 10 étages (environ 40 m) pour une longueur de trois à quatre autobus mis à la queue leu leu ! Inutile de préciser que le tyrannosaure, avec ses 10 à 12 m de long et ses 6 à 7 tonnes ne jouait pas dans la même catégorie… Le carnivore n’avait donc theropode-acausaurus.jpgqu’une seule option lorsqu’il rencontrait un troupeau de ces géants : passer son chemin ou risquer de se faire écraser ! Du coup, ces sauropodes géants n’avaient aucun prédateur direct contre eux et leurs seuls ennemis devaient être les phénomènes naturels de disette… et probablement quelques virus. Comment ces animaux ont-ils pu en arriver là lorsqu’on se rend compte de la difficulté qu’il devait y avoir à développer et entretenir des masses vivantes aussi gigantesques ?

 

 

Un succès évolutif tenant en cinq points

 

      Les sauropodes géants étaient certainement des bêtes très calmes n’aspirant qu’à une seule chose : se nourrir et pour cela, on peut imaginer leurs troupeaux se déplaçant lentement au gré des bouquets d’arbres afin de trouver l’énorme quantité de nourriture nécessaire à leur survie. Toutefois, contrairement à certaines idées préconçues, ces dinosaures étaient relativement mobiles, voire dynamiques, n’hésitant pas – comme le prouvent leurs traces fossiles – à s’aventurer dans différents milieux comme des plages ou des tourbières. Certains scientifiques pensent même que, dans leur environnement semi-aride, ils effectuaient de véritables migrations les entraînant à la recherche de nourriture sur des centaines de km. Chez certaines espèces, ils se déplaçaient en troupeaux d’individus d’âges différents de façon à protéger les plus jeunes tandis que chez d’autres, les troupeaux étaient séparés par âge, probablement parce que les habitudes alimentaires différaient entre jeunes et adultes. Certaines traces fossiles montrent également qu’ils étaient suivis par des théropodes carnivores, peut-être à l’affût d’un jeune isolé. Quoi qu’il en soit, on leur devine des corps gigantesques avec de longs cous équilibrés par de non moins longues queues servant de balanciers (et peut-être même de fouet) tandis que leurs quatre pattes devaient ressembler aux colonnes d’un temple (les premiers dinosaures étaient tous bipèdes et seuls les théropodes agressifs le sont par la suite restés : on comprend, en effet, que quatre appuis étaient absolument nécessaires à nos herbivores géants). Cinq mécanismes adaptatifs expliquent le succès de leur course au gigantisme.

 

*  leur rapidité de croissance : les sauropodes étaient – comme tous les sauriens – ovipares et, d’après les restes fossilisés de leurs œufs, ceux-ci devaient peser environ 5 kg pour une taille d’une vingtaine de cm. Le bébé sauropode devait donc mesurer dans les 90 cm et il était alors dinosaures-oeufs.JPGparticulièrement vulnérable. Cette vulnérabilité était toutefois réduite au minimum puisqu’on évalue la prise de poids annuelle de l’animal à environ 2 tonnes (ce qui ne s’est jamais revu par la suite). Durant 20 ans, le jeune devait se nourrir le plus possible tout en évitant les prédateurs : on peut aisément deviner que tous n’atteignaient pas l’âge adulte ! Ensuite, les scientifiques estiment qu’il continuait à grossir plus lentement durant encore 10 ans pour atteindre enfin son poids « de croisière » et vivre les 30 dernières années de sa vie (l’histologie osseuse permettant d’estimer leur vie à une soixantaine d’années) sans être plus jamais menacé par un prédateur…

 

*  un cou d’une longueur jamais égalée depuis : lorsqu’on pense à ces animaux, on imagine d’abord ce long cou terminé par une toute petite tête (par rapport à l’ensemble). Ce n’est pas un hasard : il s’agit là d’un facteur adaptatif majeur. En effet, ce cou si long (jusqu’à 19 vertèbres « allongées » contre 7 chez les mammifères) permettait d’abord à l’ensemble du corps de bénéficier d’un système de refroidissement efficace. Mais l’essentiel n’est pas là : en fait ce cou si long était un moyen très astucieux de capter la grande quantité de nourriture indispensable, d’abord en atteignant sans trop d’effort des branches hautes situées hors de portée des autres herbivores (en gardant le cou à l’horizontale pour des problèmes de pression artérielle) mais surtout, par un mouvement de balancier, « d’explorer » une large zone sans avoir à déplacer le corps massif. Les scientifiques ont ainsi calculé que, pour couvrir une zone d’un hectare, un cheval doit se déplacer 5000 fois, une girafe (le plus long cou actuel) 1250 fois et un sauropode… seulement une centaine de fois. Une économie de moyens certaine.

 

*  un squelette à la fois robuste et léger : le gigantisme impose des contraintes physiques implacables. Pour supporter des dizaines de tonnes, l’armature osseuse doit être solide et résistante ; d’un autre côté, on sait que le squelette pèse souvent beaucoup et il était donc nécessaire pour ces animaux de le voir s’alléger au maximum. Chez les sauropodes, les os des membres sont denses et épais et on trouve dans leur trame de nombreux canaux et vaisseaux sanguins permettant la croissance rapidediplodocus-vertebre.jpg déjà évoquée (et donc celle de la masse totale). En revanche, les os qui ne supportaient pas directement le poids lié à la gravité étaient bien différents : ainsi, les vertèbres étaient en partie évidées, emplies de poches d’air à la façon de certains oiseaux actuels ce qui permettait un allégement conséquent. On estime que ces aménagements osseux permettaient à l’animal « d’économiser » jusqu’à 10 à 15 % de son poids.

 

*  un système respiratoire performant : bien entendu, comme tous tissus mous, aucun poumon de dinosaure n’a jamais été retrouvé. C’est donc par analogie avec les reptiles actuels (et certains oiseaux) qu’on a imaginé ce que pouvait être le système respiratoire de ces animaux. Chez l’Homme, la respiration se fait en deux temps : inspiration et expiration et c’est seulement durant la première moitié du phénomène que les alvéoles pulmonaires se remplissent d’air. Les sauropodes, eux, recevaient probablement de l’air en continu : d’abord par l’inspiration (comme chez l’Homme) puis encore lors de l’expiration par de nombreux sacs, alvéoles, poches diverses situés tout au long du corps et qui s’étaient eux-mêmes emplis d’air lors de l’inspiration : un système en somme deux fois plus performants que le nôtre ! De plus, l’atmosphère durant le mésozoïque (ère secondaire) était souvent plus riche en oxygène qu’aujourd’hui. Au bout du compte, les dinosaures géants étaient loin d’être désavantagés car qui dit plus d’oxygène, dit plus d’énergie…

 

*  un appareil digestif compétitif : trouver chaque jour environ une tonne  de végétaux n’est certainement pas une sinécure mais, plus encore, assimiler cette nourriture demande un appareil digestif spécialement adapté ! C’était en effet bien le cas : contrairement aux herbivores de notre temps, les sauropodes ne passaient pas la plus grande part de leur temps à mâcher ; ils se contentaient d’avaler d’énormes quantités de végétaux grâce à leur dentition renouvelable dite spatulée (en forme de cuiller), végétaux qui pouvaient séjourner jusqu’à deux semaines dans leurs estomac et intestins et avoir largement le temps de fermenter : là encore, il s’agit d’un avantage lié au gigantisme. Moins performant certainement que celui des ruminants actuels, le système digestif de ces grands sauriens dinosaures-gastrolithe.jpgs’améliorait par l’ingestion de gastrolithes, c'est-à-dire de pierres que l’animal avalait pour favoriser sa digestion par broyage, à la façon des pierres de gésier des oiseaux contemporains.

 

      Les cinq « trouvailles » adaptatives des sauropodes géants expliquent le succès de ces animaux qui, se rendant presque invulnérables à la prédation, ont pu se maintenir sous de multiples espèces différentes durant plus de 130 millions d’années

 

 

Une disparition sans rapport avec leur taille

 

      Contrairement à ce que l’on aurait pu penser, ce n’est pas leur taille qui explique leur disparition au crétacé mais l’extinction de masse dont on pense qu’elle fut provoquée par la météorite géante du Yucatan, même si d’autres facteurs ont pu également influencer. On comprend que leur taille, bien qu’elle ait sensiblement diminué depuis le Jurassique, les prédisposa immédiatement à périr sous le déluge de feu qui eut alors lieu mais, de toute façon, ils n’auraient pas pu survivre à la disparition des plantes dont la photosynthèse ne se faisait plus en raison du nuage de cendres entourant la Terre.

 

      Cousins des théropodes dont descendent les oiseaux, les sauropodes sont en définitive plus proches des mammifères que des reptiles. Leur course au gigantisme peut être vue comme un excellent moyen d’adaptation à un monde où les prédateurs étaient particulièrement virulents ; eux-aussi, d’ailleurs, cherchèrent à grandir mais jusqu’à un certain point seulement : comment imaginer en effet la course d’un tyrannosaure de 40 tonnes ? Les sauropodes, les plus grands animaux que la Terre ait jamais portés, furent une réponse adaptative à une situation donnée et une réponse qui résista au temps : des dizaines de millions d’années de présence sur Terre. A titre de comparaison, rappelons que l’Homme moderne n’a que quelques dizaines de milliers d’années d’histoire. Quant à notre civilisation proprement dite…

 

 

Sources

 

1. science-et-vie.com

2. lesdinos.free.fr

3. Wikipedia.org

4. baladesnaturalistes.hautetfort.com

5. futura-sciences.com

 

 

Images

 

1. supersaurus, géant parmi les géants

(sources : anthrosaurs.com/Supersaurus.html)

2. marée basse (sources : regardsolitaires.free.fr)

3. araignée tissant sa toile (sources : leplus.nouvelobs.com/)

4. sauropodes (sources : lebloug.fr)

5. aucasaurus (sources : dkimages.com)

6. oeufs fossilisés de sauropodes (sources : jpmontfort83.over-blog.org)

7. vertèbre de diplodocus (sources : swissinfo.ch)

8. gastrolithes (sources : dinosoria.com)

 (pour lire les légendes des illustrations, passer le pointeur de la souris dessus)

 

 

Mots-clés : sélection naturelle - avantage adaptatif - théropode - sauropode - bipédie initiale - oviparité - gastrolithes - météorite du Yucatan

  (les mots en blanc renvoient à des sites d'information complémentaires)

 

 

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1. les extinctions de masse

2. les mécanismes de l'Évolution

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