Notes d'études secondaires Sciences et technologie 316 Les caractéristiques de la Terre Nom: Prénom: Groupe: Date:
1. Aperçu global Il y a 4.6 milliard d'années: Un nuage de poussière et de gaz donne naissance au système solaire. Sous la force de gravité des particules de poussière s'agglomèrent (accrétion). Au centre où il y a plus de particule le soleil nait, en périphérie les planètes se forme. Il y a 4.2 milliard d'années: Sous les grandes forces de pression : - la chaleur fait fondre les roches - les roches se mélangent - des gaz se libèrent - la surface de la Terre se refroidit - formation d'une écorce solide. Il y a 3.5 milliard d'années: - Formation des océans et de l'atmosphère - L'atmosphère provient des gaz volcaniques - Les gaz provoquent la pluie - Les pluies forment les océans - Les surfaces rocheuses pas immergées forment les continents - Apparition de la vie Il y a 3.9 milliard d'années: - Arrêt des bombardements intensifs de météorite Il y a 0 année! L`intérieur de la Terre est extrêmement chaud L`intérieur est formé d'un noyau solide sous un manteau de roche en partiellement en fusion. La croûte solide flotte sur le manteau 2
2. Échelle de temps géologique Ère Période Début Grands épisodes - - MA - Précambrien 450 Début de la formation de la Terre Première manifestation de vie Premières bactérie Début de l'accumulation d'o 2 Premiers protistes Premiers invertébrés à corps mous Paléozoïque Cambrien 543 Premiers invertébrés à coquilles Multiplication des invertébrés Ordovicien 510 Présence d'algue marines Premiers poissons Colonisation de la Terre par les végétaux Colonisation de la Terre par les animaux Silurien 439 Multiplication des espèces de plantes terrestre Dévonien 409 Multiplication des espèces de poissons Premiers insectes Premiers amphibiens Carbonifère 323 Présences d'immenses forêts humides Premiers conifères Premiers reptiles Multiplication des espèces d'amphibiens Permien 290 Multiplication des espèces d'insectes Multiplication des espèces de reptiles Mésozoïque Trias 245 Multiplication des espèces de conifères Premiers dinosaures Premiers mammifères Jurassique 206 Multiplication des espèces de dinosaures Premiers oiseaux Crétacé 144 Premières plantes à fleurs Cénozoïque Tertiaire 65 Multiplication des espèces d'oiseaux Multiplication des espèces de mammifères Multiplication des espèces de plantes à fleurs Premiers primates Apparition des ancêtres du chimpanzé et de l'humain Quaternaire 1,8 Glaciation Premiers humains Période actuelle 3
3. Extinction des espèces Extinction Ère Fin de la période Temps Cause Pourcentage de disparition - - - MA - % 1 Paléozoïque Ordovicien 439 Glaciation 80 2 Dévonien 363 Refroidissement 75 Météorite 3 Permien 245 Météorite (50 km) 90 (marines) 70 (terrestres) 4 Mésozoïque Trias 195 Activité volcanique 50 5 Crétacé 65 Météorite (10 km) 50 (marines et dinosaures) 4. Fossiles Pour établir l histoire de la vie sur notre planète, les paléontologues étudient les fossiles. Fossile: Reste ou une trace d organisme conservé depuis longtemps dans la croûte terrestre. Les restes d un organisme se fossilisent lorsque des conditions permettent leur conservation pendant une très longue période de temps. Information sur les types de fossiles : Type Distinction Étapes Pétrifiés Conservent de la forme d origine Dégradation des tissus mous Conservations des tissus durs Déposent parmi les sédiments Tissus durs minéralisés Remonte à la surface de la couche Découverte du fossile(érosion ou fouille) Moulés Vides ou remplis de minéraux Les roches sédimentaires ont moulent la forme qui se décompose. Piégés Conservent des tissus mous Piégés et protégés dans la glace, la résine... Traces Traces durcies Laissées dans un sol mou 4
La datation des fossiles 2 types de datation: Datation relative: Méthode qui permet d établir l ordre selon lequel les fossiles ont été formés, sans en indiquer leur âge en années. Elle indique si un fossile est plus âgé ou plus jeune qu un autre. Basée sur le fait que les fossiles sont conservés dans des roches sédimentaires formées par l accumulation des sédiments dans le fond de l eau. Les roches sédimentaires sont disposées en strates, nommées couches stratigraphiques. Une couche stratigraphique est une strate constituée de roches sédimentaires formées au cours d une même époque. Les couches stratigraphiques sont formées par l'accumulation de débris La disposition des couches stratigraphiques suit deux principes: 1) Principe de continuité : Les roches sédimentaires et les fossiles contenus dans une même couche ont été formés au cours d une même époque. 2) Principe de superposition : Les roches sédimentaires et les fossiles les plus âgés sont enfouis dans les couches stratigraphiques les plus profondes. Chaque ères a sa couche de débris spécifique. Datation absolue: Méthodes développées à partir du 20e siècle qui permettent de déterminer l âge des fossiles en années. 1) Datation au carbone 14: Méthode qui s applique aux fossiles de moins de 60 000 ans. Au cours de sa vie, un organisme absorbe une petite quantité de carbone 14, radioactif, et une quantité plus grande de carbone 12, non radioactif. Après sa mort, le carbone 14 se désintègre, à un rythme régulier, en carbone 12. L âge d un fossile peut être déterminé par la proportion du carbone 14 encore présent dans l organisme. 2) Datation à l uranium: Méthode qui s applique aux fossiles de plus de 60 000 ans. Même principe mais avec 2 formes d'uranium. 3) Étude de la structure des acides aminés:. Quand un organisme meurt, la structure de ses acides aminés change à un rythme constant. L âge est déterminé à l aide du rapport entre les acides aminés qui ont changé et les acides aminés qui conservent encore leur structure initiale. 5
5. Apparition des humains Les premières formes de vie ont évolué se sont modifiées, diversifiées, éventuellement disparues, remplacées par de nouvelles formes de vie grâce à l évolution et la diversification. Évolution: Processus du hasard et du tri, très lent, qui amène des modifications chez les organismes vivants. Les gènes des individus d une même espèce ne sont pas tout à fait identiques. Ils subissent des variations (au hasard) qui les rendent différents. Les modifications favorables survivent et transmettent leurs caractères à la génération suivante. Ils sont «sélectionnés naturellement» c'est-à-dire que les individus les mieux adaptés se reproduisent davantage. Pendant des millions d années, les premiers vivants aquatiques (les bactéries) ont produit, par photosynthèse, du dioxygène, d abord dissous dans l eau, ensuite accumulé graduellement dans l atmosphère. Les êtres vivants se sont d abord développés dans l eau pour ensuite coloniser la terre. Les vivants ont dû s adapter aux divers changements climatiques. La succession et le renouvellement des espèces suivent les changements géologiques. Lorsqu une espèce ne peut s adapter aux changements de son milieu disparaît. L'extinction d une espèce est l élimination de tous les individus qui la composent. Les origines de notre espèce Les diverses espèces vivantes ou éteintes peuvent être classifiées en plusieurs groupes : Bactéries et protistes (unicellulaires) Champignons Végétaux (capables de se nourrir par photosynthèse) Animaux (se nourrissant d autres êtres vivants ou de leurs restes). Les animaux, à leur tour, se classifient: Invertébrés (mollusques, vers...) Vertébrés (poissons, reptiles, dinosaures (éteints), les oiseaux, mammifères. Parmi les mammifères, on compte les primates, dotés de mains, pouvant saisir des objets. Les singes et les humains en font partie. Les humains et les grands singes se sont développés parallèlement, à partir d un ancêtre commun. Donc, on ne peut pas dire que les humains «descendent» des singes, mais plutôt qu ils sont leurs «cousins», les chimpanzés étant nos plus proches «cousins». La lignée des humains se serait distinguée de celle des grands singes il y a quelques millions d années, grâce à la bipédie, semble-t-il. 6
Les trois principaux genres connus regroupant les espèces humaines sont : 1) le genre Australopithecus 2) le genre Paranthropus 3) le genre Homo, apparu il y a 2,5 millions d années. Au moins trois espèces humaines lui appartiennent : Homo neandertalensis (éteinte il y a 30 000 ans) Homo floresiensis (éteinte il y a 12 000 ans à la suite d une éruption volcanique) Homo sapiens (notre espèce et la seule survivante) Il semble que l espèce Homo sapiens serait apparue il y a 195 000 ans. Les caractéristiques qui lui ont permis de se distinguer des autres espèces animales : Caractéristiques Cause Effet Bipédie Libération des mains Fabrication d outils Confection de vêtements Pilosité Poils plus effilés Supporter la chaleur des savanes africaines Glandes sudoripares Volume du cerveau Couvrent tout le corps Cerveau plus volumineux Obligation de trouver des moyens pour supporter les variations de température Mieux régler la température corporelle Plus complexe Capable d inventer et de communiquer Assurer une meilleure intégration sociale Une des hypothèses avancée pour expliquer un développement si important du cerveau affirme que l utilisation de la main a perfectionné le cerveau. Une autre attribue un rôle essentiel à la communication nécessaire lors d une vie sociale évoluée. Enfin une troisième stipule qu'un changement de régime à base de viande, qui contient beaucoup de phosphore, aurait permis une croissance rapide du système nerveux. Est-ce un seul ou tout ces points qui ont fait que l'humain a progressé si rapidement? Mystère!!! 7