Cours : La biodiversité et son évolution dans le temps

Étude de l’histoire de la Terre

Les fossiles

À leur mort, les êtres vivants sont en général décomposés, c’est-à-dire que la matière organique est dégradée en matière minérale. Il arrive exceptionnellement que des restes de leur vie subsistent. Ainsi les roches sédimentaires vont conserver ces empreintes qu’ils ont laissées : c’est ce que l’on appelle des fossiles.

À retenir

Au cours du temps, ces roches sédimentaires vont donc garder des indices de la biodiversité passée.

Les ammonites sont d’excellents marqueurs chronologiques . En effet leur forme et leur taille varient énormément aux cours du temps. Ce genre de fossile est très fréquent dans les roches sédimentaires. Comme ce sont des animaux marins, leur présence permettra de déduire que la région d’où provient cette roche était recouverte par l’eau dans le passé, et la forme et la taille de ces fossiles permettront de donner une idée de l’époque à laquelle cette roche était affleurante.

L’histoire

Grâce aux fossiles, l’histoire de la biodiversité peut être révélée : la première structure cellulaire apparue sur Terre est proche de nos bactéries actuelles (procaryotes), puis les cellules eucaryotes sont apparues. Elles se sont assemblées pour former des êtres vivants pluricellulaires, plus complexes : ainsi les plantes puis les animaux sont apparus.

À retenir

La biodiversité actuelle est donc le résultat de l’évolution d’une forme de vie ancestrale qui serait apparue sur Terre il y a environ $3,5\,\text{milliards}$ d’années : c’est ce que l’on appelle la théorie de l’évolution.

Les êtres vivants formant la biodiversité évoluent constamment, mais quels sont les grands mécanismes environnementaux liés à cette évolution ?

Couplage biologie-géologie

Crise biologique

Définition

Crise biologique :

Une crise biologique correspond à une baisse majeure de la biodiversité : un grand nombre d’espèces disparaît sur une période de temps très courte. On parle aussi d’extinction de masse.

La disparition d’un grand nombre d’espèces fossiles ayant la même datation permet de repérer les crises.

Sur le graphique, on distingue cinq crises majeures, dont la dernière (il y a $65\,\text{millions}$ d’années), qui est l’origine de l’extinction des dinosaures.

Crise géologique

Définition

Crise géologique :

Une crise géologique correspond à un changement majeur des milieux de vie. Elle peut être provoquée par une forte activité sismique ou volcanique, ou encore par une chute de météorite.

Dans tous les cas, ces phénomènes géologiques vont modifier fortement les écosystèmes et, en conséquence, les êtres vivants qui les peuplent.

Lorsque l’on étudie les cinq crises géologiques vécues par notre planète, on constate que celles-ci se superposent aux crises biologiques. Ces cataclysmes ont donc profondément changé le climat, et, en conséquence, celui-ci a modifié la biodiversité. On observe systématiquement une nouvelle augmentation de la biodiversité suite à une crise.

• L’extinction de certaines espèces va donc créer de la place pour de nouvelles espèces qui évolueront à partir des espèces qui auront survécu à cette crise.

À retenir

Les crises biologiques auraient donc les crises géologiques pour origine. Après chaque crise, les espèces inadaptées au changement disparaissent et l’évolution continue à générer de nouveaux êtres vivants. C’est pourquoi il est possible d’affirmer que la biodiversité est en évolution constante.

En outre, depuis la fin des années 1990, les experts parlent de $6^\text{e}$ crise biologique. Quelle en est l’origine ?

Effets de l’humain sur la biodiversité

Augmentation de la biodiversité

L’Homme peut augmenter volontairement ou involontairement la biodiversité en introduisant des êtres vivants dans des écosystèmes. Il peut aussi créer de nouvelles espèces en laboratoire (organisme génétiquement modifié, hybrides…).

À retenir

L’activité humaine n’est donc pas systématiquement négative sur la biodiversité puisqu’elle peut l’augmenter.

Baisse de la biodiversité

Actuellement, les insectes représentent la majorité de la biodiversité ($80\,\%$ environ) ; beaucoup d’espèces restent à découvrir dans les régions tropicales encore inexplorées (comme l’Amazonie par exemple). En parallèle, l’humain supprime progressivement des écosystèmes (exploitation des forêts, agriculture intensive, urbanisation) : c’est pourquoi il est certain que beaucoup d’espèces d’insectes disparaîtront avant même d’être découverts.

Plus généralement, le réchauffement climatique lié à l’activité humaine (essentiellement l’usage et l’extraction de pétrole, de charbon et de gaz naturel) accélère encore ces phénomènes de diminution de la biodiversité. On assiste par exemple à une disparition de la calotte glaciaire qui entraîne un risque d’extinction pour la biocénose de cet écosystème, qui à son tour risque de se répercuter sur les écosystèmes liés à cet écosystème.

À retenir

D’après le GIEC (groupe international des études sur le climat), actuellement, le nombre d’espèces qui disparaît chaque jour serait tel que beaucoup parlent de $6^\text{e}$ extinction de masse d’origine anthropique.