Formation de la Terre 4,6 milliards d'années Formation d’un disque protoplanétaire. © Nasa Vue d’artiste de l’Hadéen, premier éon géologique de la Terre. Il commence avec la formation de la Terre et s’achève il y a 4 milliards d’années. © Wikimedia commons/Domaine public Vue d’artiste de la collision à l’origine de la formation de la Lune. © Nasa/JPL/Caltech

Premières roches datées 4 milliards d'années Vue d'hélicoptère de la partie est d'Isua (Groenland). Cette photo montre une montagne de "banded iron formation" (roches sédimentaires siliceuses et riches en fer). © M. Van Zuilen/CNRS Photothèque Serpentinites, roches vert sombre datant de l'Archéen, à Isua au sud-ouest du Groenland. Des chercheurs ont mis en évidence le caractère basique des eaux thermales qui ont baigné les serpentinites d'Isua, révélant ainsi que ces roches constituaient un environnement favorable à la stabilisation des acides aminés et donc à la formation des molécules organiques. Les volcans de boue d'Isua auraient libéré, il y a environ 4 milliards d'années, des éléments chimiques indispensables à la formation des premières biomolécules, dans des conditions propices à l'émergence de la vie primitive terrestre. © F. Albarède/CNRS Photothèque Roche réputée pour être une des plus vieilles connues au monde (au moins 3,7 milliards d'années), elle provient de la zone d'Isua au Groenland et est unanimement reconnue comme étant d'origine sédimentaire. © T. Mamberti/CNRS Photothèque

Apparition de la vie 3,5 milliards d'années Stromatolite fossile datant de 3,45 milliards d'années, découvert dans la formation de North Pole, dans le Pilbara, en Australie. © P. Lopez Garcia/CNRS Photothèque Roches du Pilbara, en Australie. Vieilles de 3,4 milliards d'années, elles sont parmi les plus anciennes sur la planète. Elles abritent les plus anciens stromatolites fossiles. Les stromatolites sont des roches feuilletées coniques ou en dômes formées par le dépôt calcaire d'un tapis de microorganismes (bactéries, archées,...). Ce sont entre autres dans les affleurements de Pilbara, que les plus vieilles traces de vie attestées ont été découvertes. © P. Lopez Garcia/CNRS Photothèque Stromatolithe découvert à Pilbara, en Australie. Cette roche date de 3, 48 milliards d'années. © C. Fresillon/CBM/CNRS Photothèque

Premiers eucaryotes 2,2 milliards d'années Les traces fossiles eucaryotes les plus anciennes pourraient être datées de 2,2 milliards d’années (Grypania spiralis). C’est en se basant sur la taille de ce fossile que les scientifiques en ont déduit qu’il s’agissait d’un eucaryote unicellulaire. Grypania est aujourd’hui considéré comme un eucaryote pluricellulaire. Mais la taille n’est pas un critère morphologique fiable. Certains eucaryotes, en effet, sont petits comme des procaryotes (les picoeucaryotes par exemple) et, à l’inverse, certains procaryotes peuvent être grands comme des eucaryotes (la bactérie Thiomargarita par exemple). Un autre critère morphologique peut alors être utilisé, la décoration de la surface cellulaire. Très souvent, en effet, les eucaryotes unicellulaires possèdent des structures à la surface de leurs cellules, ce qui n’est pas le cas des cellules procaryotes. En se basant sur ce critère, les fossiles eucaryotes les plus anciens seraient datés d’environ 1,5 milliards d’années. Et en 2008 une équipe de l’Institut de chimie des milieux et matériaux (Université de Poitiers et CNRS) ont mis à jour un site fossilifère au Gabon des traces de nombreux organismes pluricellulaires datant de 2,1 milliards d’années. Sources : Le Soleil, la Terre... la vie. La quête des origines M. Gargaud, H. Martin, P. Lopez Garcia, T. Montmerle, R. Pascal Belin/Pour la science - 2009 Un coccolithophore, une algue unicellulaire phytoplanctonique eucaryote. © M. Frada/CNRS Photothèque Découverte de l'existence d'une vie complexe et pluricellulaire datant de plus de deux milliards d'années

La glaciation huronienne 2,4 à 2,1 milliards d'années Il y a 2,4 milliards d’années une forte augmentation de la concentration en oxygène atmosphérique a eu lieu. C’est le Grand Evénement d’Oxydation (GEO). A la même période, les cyanobactéries apparaissent et se développent. Ces micro-organismes sont photosynthétiques et dégagent donc de l’oxygène. Or, ce gaz est toxique pour les archées méthanogènes peuplant jusque-là les océans. Le méthane disparaît presque totalement. Le méthane génère un effet de serre trente fois plus important que celui dû au CO2. Cet effet de serre étant très diminué, la glaciation est irrémédiable. Elle durera près de 300 millions d’années… © Wikimedia commons/Domaine public

La glaciation sturtienne 759 à 717 Ma Il y a 720 millions d’années, un nouvel épisode de glaciation massive survient. Précédemment, il y a 800 millions d’années, le supercontinent Rodinia avait commencé à se disloquer. Les éruptions volcaniques qui accompagnent ces mouvements tectoniques vont recouvrir de laves basaltiques d’immenses régions. Parallèlement, on assiste à l’ouverture d’océans qui vont générer de nouvelles sources d’humidité et entraîner une augmentation des précipitations sur les continents. Les laves basaltiques vont s’éroder très rapidement en entraînant avec elles une grande partie du CO2 atmosphérique. L’effet de serre diminue, les terres se recouvrent de glace. © Wikimedia commons/Domaine public

La glaciation marinoenne 649 à 635 Ma Cette glaciation intervient aux alentours de 650/635 millions d’années. Des traces de cet épisode glaciaire se retrouvent un peu partout sur la Planète : en Australie, au Canada, en Namibie, en Chine… La Terre « boule de neige » : une hypothèse à revoir © Wikimedia commons/Domaine public

Faune Ediacara 600 Ma Moulage de Charnia masoni. Charnia, typique de l’Ediacarien, serait un Vendobionte, groupe d’animaux au corps mou et aplati. La faune d’Ediacara doit son nom aux collines du même nom, situées près d’Adélaïde en Australie. Dickinsonia costata, genre fossile, emblématique de la faune d’Ediacara. Considéré majoritairement comme un animal, Dickinsonia pourrait également être un champignon ou un représentant d’un règne aujourd’hui éteint. © Wikimedia commons Parvancorina est un genre éteint de petits animaux benthiques de l’Ediacarien. © Wikimedia commons/M. Miyasaka Spriggina, qui ressemble à un vers ou à un trilobite primitif, est typique de la faune d’Ediacara. © Wikimedia commons/M. De Stefano/MUSE

Explosion cambrienne 541 à 530 Ma Cette courte période, à l’échelle géologique, voit apparaître la plupart des grands embranchements actuels des animaux pluricellulaires et une grande diversification des espèces. La faune de Burgess, découverte en 1909 a révélée cette « explosion », qui n’a été réellement étudiée qu’une cinquantaine d’années plus tard. Fossile de la pièce buccale d’Anomalocaris, genre éteint apparenté aux arthropodes. Des fossiles d’Anomalocaris ont été découverts dans les schistes de Burgess en Colombie Britannique. © Wikimedia commons/J. St John À gauche, un fossile d'un Ottoia, un ver marin carnivore vivant au Cambrien dans la faune de Burgess (Canada). Au milieu et à droite, les contenus intestinaux du ver : des hyolithes et des brachiopodes. © J. Vannier/TPE/CNRS Photothèque Vue d’artiste d’Opabinia regalis, est un animal fossile du Cambrien, dont la position taxonomique n’est pas encore validée. © Wikimedia commons/N. Tamura

Premiers vertebrés

marins 530 Ma Haikouichthys ercaicunensis, poisson agnathe (sans mâchoire) du Cambrien. © Wikimedia commons/Talifero Pikaia gracilens, céphalocordé fossile du Cambrien. © Wikimedia commons/N. Tamura

Apparition des plantes terrestres 475 Ma Cooksonia, plante terrestre fossile, pouvant représenter le plus ancien type de plante vasculaire. © Wikimedia commons/Smith609 Cryptospore organisée en tétrade (Tetrahedraletes medinensis). Les cryptospores sont des microfossiles produits très probablement par des plantes terrestres archaïques. Elles sont préservées sous forme de monade (cellule isolée), de dyades (deux cellules) ou, comme ici, de tétrades (4 cellules). © Wikimedia commons/PhilSteem Spores sous forme de tétrade (en vert) et spores trilètes (3 cellules) (en bleu). Spores datant du Silurien. © Wikimedia commons/Smith609

Extinction massive des organismes

marins de l’Ordovicien/Silurien 485 à 420 Ma La succession de plusieurs glaciations serait à l’origine de cette extinction massive des organismes marins. Mais une autre hypothèse, plus récente, serait que cette extinction massive pourrait être due à l’appauvrissement en oxygène dans les couches profondes des océans. Les concentrations en métaux, parallèlement, augmentent. Ces eaux profondes remontent à la surface et se mélangent aux eaux du plateau continental, riches en biodiversité. Cela entraine une extinction massive d’organismes marins et une pollution des sédiments. L’observation de fossiles de plancton malformé, indicateurs de cette pollution aux métaux lourds, pourrait être un outil pour identifier les phases précoces de ces crises dans les archives géologiques. En savoir plus : Les métaux lourds impliqués dans les grandes extinctions du passé ? Une diatomée Eucampia Antarctica, acteur important de la pompe biologique. Lors de l’extinction Ordovicien/Silurien les organismes marins, et le plancton en particulier, auraient subi une pollution massive aux métaux lourds qui aurait entraîné une extinction massive. © L. Armand/KEOPS/CNRS Photothèque

Extinction du Dévonien 380 à 360 Ma Cette extinction a surtout touché les espèces océaniques, notamment les coraux, mais aussi les mollusques marins, les trilobites ou encore les poissons. Un enchaînement de phénomènes serait à l’origine de cet épisode d’extinction massive : une élévation des températures qui, en favorisant le développement des espèces végétales terrestres et donc la photosynthèse, provoque une diminution de la concentration en CO2 de l’atmosphère et, ainsi, une diminution des températures. Fossile d’ammonite, céphalopode disparu. © Wikimedia commons/L. Shyamal Tetracoralla, ou Rugosa, des coraux fossiles. (Dessin de E. Haeckel) © Wikimedia commons/Domaine public

Extinction Permien-Trias 252 à 245 Ma Cette crise biologique, probablement la plus importante de l’histoire de la Terre, aurait fait disparaître 95% des espèces marines et 75% des vertébrés. Mais que s’est-il passé ? Des études menées en 2009 dans le bassin du Karoo en Afrique du Sud, ont montré qu’une succession d’évènements serait à l’origine de cette extinction massive. Et même qu’il s’agirait en fait d’une série d’extinctions très rapprochées dans le temps, en quelques millions d’années. L’explication privilégiée est celle d’un épanchement volcanique massif au niveau des trapps de Sibérie. Mais une autre hypothèse est également évoquée, la chute d’un petit corps céleste. Enfin, l’injection de CO2 généré par les trapps de Sibérie aurait eu pour conséquence une élévation importante de la température moyenne de la planète, de l’ordre de 10°C. Conodontes, formes denticulées fossiles ayant disparues au Trias. Ces fossiles représenteraient des dents de vertébrés. © Wikimedia commons/Domaine public Lac de Redstone, plateau de Poutorana en Sibérie. Un épanchement volcanique massif au niveau des trapps de Sibérie pourrait être à l’origine de l’extinction massive du Permien-Trias, probablement la plus importante de l’histoire de la Terre. © Wikimedia commons/T. V. Voronkov

(75% des espèces marines disparaissent) Extinction massive 200 Ma Qu’est-ce qu’une extinction de masse ? Série : Un monde vivant, histoires de biodiversité

Réalisateur : Sophie Bensadoun

Conseiller scientifique : Franck Courchamp

Producteur : CNRS Images (2010)

Extinction Crétacé-Tertiaire 66 Ma Cette extinction massive est certainement la plus connue, car elle marque, entre autres, la disparition de tous les dinosaures non aviens. Mais de nombreuses espèces de plantes et d’invertébrés ont également disparues lors de cette courte période de temps survenue il y a 66 millions d’années. Cette crise biologique a par ailleurs permis aux mammifères de se développer et de s’imposer dans toutes les niches écologiques. Plusieurs hypothèses sont avancées pour expliquer cette extinction massive. Un impact de météorite pourrait en être à l’origine : l’impact aurait soulevé un énorme nuage de poussière, bloquant la lumière du Soleil sur une grande partie de la Terre et une augmentation des aérosols soufrés dans l’atmosphère. Cette hypothèse est renforcée par la présence d’iridium en quantité anormalement importante dans la fine couche d’argile séparant le Crétacé du Tertiaire. L’iridium est un métal très rare sur Terre, mais abondant dans les astéroïdes. Mais cette crise pourrait aussi être la conséquence d’une éruption volcanique exceptionnelle. Responsable de la formation des trapps du Deccan (Inde), cette éruption, en projetant dans l’atmosphère, pendant des centaines de milliers d’années, d’énormes quantités de gaz, CO2 et SO2, serait à l’origine des extinctions d’espèces à grande échelle. Hadrosaures ou "dinosaures à bec de canard". © Eric BUFFETAUT/ CNRS Photothèque (ou Crétacé-Paléogène) Les sciences de la Terre au lycée – La crise Crétacé-Tertiaire CNRS/sagascience « Evolution » - Le Paléogène et la radiation des mammifères

Homo Sapiens 200.000 ans Reconstitution hypothétique de Plesiadapis tricuspidiens, petit primate ayant vécu entre 58 et 52 millions d'années. C'est un proche cousin des "primates vrais", le groupe auquel l'homme et les grands singes appartiennent. © M. Orliac/CNRS Photothèque Crâne d’Homo habilis. © Y. Coppens/CNRS Photothèque Moulage du crâne holotype de Sahelanthropus tchadensis TM 266-01-060-1, surnommé Toumaï, en vue facio-latérale. Sahelanthropus tchadensis est le nom donné à un ensemble de fossiles appartenant à une espèce éteinte de primates, considérée par une partie seulement de la communauté scientifique comme un hominine bipède. Le premier spécimen fossile, surnommé « Toumaï » et dont l'âge est estimé à environ 7 millions d'années, a été découvert au Tchad par l'équipe de Michel Brunet en juillet 2001. © Wikimedia commons/D. Descouens

6ème extinction 200.000 ans La fin du monde ? Série : Un monde vivant, histoires de biodiversité

Réalisateur : Sophie Bensadoun

Conseiller scientifique : Franck Courchamp

Producteur : CNRS Images (2010)

Précambrien 3,5 à 543 millions d’années Roches métamorphiques découvertes dans la formation d'Isua, au Groenland. Elles datent de 3, 8 milliards d’années. © C. Fresillon/CBM/CNRS Photothèque Komatiite et texture en spinifex datant de 3, 4 milliards d'années, découverts en Afrique du sud. © C. Fresillon/CBM/CNRS Photothèque

Cambrien 543 à 488 Ma Fossile d'un "Anomalocaris" du Cambrien inférieur. © J. Vannier/TPE/CNRS Photothèque Pièce bucale d’Anomalocaris, animal fossile du Cambrien. © Wikimedia commons/James St. John Reconstitution de l’anomalocaride Hurdia, animal fossile du Cambrien. © Wikimedia commons/F. Letendre Reconstitution de Wiwaxia corrugata, animal fossile du Cambrien.© Wikimedia commons/Matteo De Stefano/MUSE

Ordovicien 488 à 444 Ma Fossile de ver paléoscolécidé, datant de l'Ordovicien inférieur. © E. Martin/TPE/CNRS Photothèque Pièces fossiles de petite taille (0,1 à 5 mm) formées de phosphate de calcium, organismes marins aya Légende : Pièces fossiles de petite taille (0,1 à 5 mm) formées de phosphate de calcium, organismes marins ayant vécu du Cambrien au Trias. © N. Poupinet/CNRS Photothèque Fossile de Furca, un arthropode de l'Ordovicien inférieur. © E. Martin/TPE/CNRS Photothèque Fossile de Pirania, une éponge de l'Ordovicien inférieur. © E. Martin/TPE/CNRS Photothèque

Silurien 444 à 416 Ma Montage photographique de plusieurs clichés d'une écaille de Nostolepis sinica. Ce poisson du silurien supérieur, soit environ -410 millions d'années, est originaire du Yunan (Chine). © S. Laroche/CNRS Photothèque Vue d’artiste d’Eurypterus, appelé aussi Scorpions de mer, groupe ayant vécu au Silurien.© Wikimedia commons/O. Soul Cooksonia, une plante vasculaire primitive du Silurien.© Wikimedia commons/ V. Koistinen

Dévonien 416 à 360 Ma Icriodus lotzei, organismes marins du Dévonien inférieur. © N. Poupinet/CNRS Photothèque Une des étapes de la réalisation d'une reconstitution/sculpture 3D numérique d'un des premiers tétrapodes (vertébrés à pattes) connus du Dévonien Supérieur du Groenland : Acanthostega gunnari. © M. Boulay/S. Steyer/2011/Cossima productions-Paris/CNRS Photothèque Animation du cycle de marche d'un tétrapode du Dévonien. © Wikimedia commons/Domaine public Chaleuria cirrosa, plante terrestre du Dévonien. © Wikimedia commons/J. St John Reconstitution de Porolepis, un poisson sarcoptérygien (vertébrés à mâchoires) du Dévonien. © Wikimedia commons/D. Bogdanov

Carbonifère 360 à 300 Ma Pièces fossiles de petite taille (0,1 à 5 mm) d’organismes marins, Paragnathodus commutatus, ayant vécu au Carbonifère inférieur. © N. Poupinet/CNRS Photothèque Pièces fossiles de petite taille (0,1 à 5 mm) d’organismes marins, Siphonodella lobata, ayant vécu au Carbonifère inférieur. © N. Poupinet/CNRS Photothèque Vue d’artiste d’Arthropleura, un arthropode fossile du Carbonifère. Cet animal pouvait mesurer jusqu’à deux mètres de long. © Wikimedia commons/T. Bertelink Vue d’artiste de Stethacanthus, genre fossile de requins primitifs ayant vécu du Dévonien au Carbonifère. © Wikimedia commons/DIBgd

Permien 300 à 251 Ma Reconstitution 3D d'un paysage typique des régions montagneuses du Permien. C'est un petit lac intramontagneux qui correspond à la reconstitution d'une partie du nord du Massif central il y a environ 300 millions d'années. Des prêles géantes, de 20 à 30 mètres de haut, dominaient alors la végétation.© M. Boulay/S. Steyer/2011/Cossima productions-Paris/CNRS Photothèque Poisson osseux (actinoptérygien) trouvé dans des "schistes" (argilite) bitumineux du Permien de Muse, en Saône-et-Loire. © C. Delhaye/Museum d'histoire naturelle Jacques de La Comble/CNRS Photothèque Ammonites permo-triasiques. Ces spécimens illustrent la rapide reconquête de la biodiversité après la crise d'extinction Permo-Trias (-252 millions d'années). © J. Thomas/A. Brayard/Biogéosciences-Dijon/CNRS Photothèque Reconstitution/sculpture 3D d'un tétrapode du Permien, Diplocaulus. Il mesurait 1 mètre de long. © M. Boulay/S. Steyer/2011/Cossima productions-Paris/CNRS Photothèque

Trias 251 à 200 Ma Reconstitution de Bobasatrania canadensis, genre éteint de poissons Ostéichthyens (poissons osseux). © Wikimedia commons/DiBgd Tête de stégocéphale, Métoposaurus ouazzi, du Trias supérieur. © CNRS Photothèque Coelophysis, un des premiers dinosaures chasseurs, pouvant mesurer jusqu’à trois mètres. © NBS Photo/Domaine public Vue d’artiste d’Herrerasaurus ischigualastensis, dinosaure carnivore du trias. Il mesurait entre trois et cinq mètres. © Wikimedia commons/F. Wierum Mystriosuchus, genre éteint de phytosaure, reptiles crurotarsiens comme les actuels crocodiles. © Wikimedia commons/J. Lacerda

Jurassique 200 à 145 Ma Dimorphodon macronyx, ptérosaure du Trias inférieur. © Wikimedia commons/M. P. Witton Empreinte de dinosaure sauropode sur le site paléontologique de Plagne (Ain). Sur ce site ont été mises au jour des empreintes de très grande taille, de 1,20m à 1,50 m de diamètre au total, laissées au Jurassique supérieur par des dinosaures sauropodes (grands dinosaures au long cou) dépassant 30 tonnes. © H. Raguet/CNRS Photothèque Ponte d’oviraptorosaure du Crétacé supérieur du Jiangxi, en Chine. Les chercheurs ont étudié ces œufs fossilisés qui contenaient encore des embryons de ces dinosaures bipèdes munis de bec. L’analyse géochimique a permis de déterminer qu’ils étaient couvés à une température comprise entre 35 °C et 40 °C. © R. Amiot/LGL-TPE/CNRS Photothèque Petits amas de pyrite en forme de framboise. Il y a environ 145 millions d'années, ces concrétions se sont formées de façon précoce dans des sédiments marins sous l'action de l'activité métabolique de bactéries. Elles viennent des falaises actuelles du Boulonnais (Nord de la France) alors que la région étaient recouverte par les mers au Jurassique supérieur. © P. Recourt/N. Tribovillard/CNRS Photothèque Chilesaurus, dinosaure théropode du Trias supérieur. © Wikimedia commons/Arcovenator Europasaurus holgeri, dinosaure sauropode, quadrupède et herbivore, ayant vécu au Jurassique supérieur. © Wikimedia commons/G. Boeggemann

Crétacé 145 à 65 Ma Mymarommatidae, petite guêpe parasite piégée dans de l'ambre. © M. Svojtka/CNRS Photothèque Sédiments marins du Crétacé affectés par des plis et des failles montrant qu'il y a un raccourcissement, lié à la compression qui s'est faite lors de la surrection des Andes. © Y. Lagabrielle/INSU/CNRS Photothèque Ces deux fleurs du Crétacé moyen font partie des plus anciennes fleurs connues. © T. Le Diouron/CNRS Photothèque Plumes primitives d'oiseaux archaïques ou de dinosaures aviens, trouvées dans de l'ambre translucide et datant du Crétacé. Leur structure est comparable à celles des plumes d'oiseaux modernes. © V. Perrichot/D. Neraudeau/CNRS Photothèque

Paléogène 65 à 23 Ma Vue en 3D du squelette d'une "momie" de grenouille de l'espèce Thaumastosaurus gezei, daté entre 34 et 40 millions d'années. On appelle "momie" les fossiles préservant la forme externe de l'animal. © R. Boistel/F. Laloy/IPHEP/CNRS Photothèque Maxillaire de Krabia minuta, un fragment fossile provenant d'un primate anthropoïde. Il comporte 5 dents et date de l'Eocène, il y a 35 à 34 millions d'années. © Y. Chaimanee/CNRS Photothèque Vue d’artiste d’Anthracotherium magnum, mammifère omnivore éteint, proche des hippopotames. © Wikimedia commons/D. Bogdanov Vue d’artiste d’Arsinoitherium zitteli, mammifère éteint, apparenté aux éléphant. © Wikimedia commons/D. Bogdanov Vue d’artiste de Barylambda faberi, plantigrade fossile. © Wikimedia commons/D. Bogdanov