Leçon 14 sur 29
La vie pendant les temps géologiques
Je sais présenter l'échelle des temps géologiques avec ses grandes ères et raconter, dans l'ordre, les grandes étapes de l'histoire de la vie, des premières bactéries jusqu'à l'être humain.
- 1 h
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Citer dans l'ordre les grandes divisions des temps géologiques et leurs limites
- Associer à chaque ère ses êtres vivants caractéristiques
- Expliquer ce qu'est une crise biologique et citer les deux plus célèbres
- Situer l'apparition de l'être humain à l'échelle des temps géologiques
Avant de commencer : La leçon « Notions de paléontologie » (fossiles, fossiles stratigraphiques, datation relative).
1Je découvre
Au musée, Kadiatou et son frère Lansana s'arrêtent devant une longue frise peinte sur un mur. Elle mesure plusieurs mètres et représente l'histoire de la Terre. Presque toute la frise est occupée par des mers vides et des rochers. Ce n'est que tout au bout, sur le dernier mètre, qu'apparaissent des poissons, des fougères géantes, des dinosaures, puis des mammifères. Et l'être humain ? Il n'occupe qu'un minuscule trait, tout à l'extrémité droite.
« Mais alors, demande Lansana, les dinosaures et les premiers hommes n'ont jamais vécu ensemble, comme dans les dessins animés ? » Kadiatou ne sait pas répondre. Elle se demande aussi comment les savants ont pu découper une histoire aussi longue en périodes, et pourquoi certaines espèces ont disparu d'un coup.
Comment la vie a-t-elle évolué au cours des temps géologiques, et comment découpe-t-on cette immense histoire ?
2Je comprends
1. L'échelle des temps géologiques
La Terre s'est formée il y a environ 4,6 milliards d'années. Pour se repérer dans cette durée immense, les géologues l'ont découpée en grandes divisions, grâce aux fossiles et aux grands changements dans le monde vivant. Les limites entre ces divisions correspondent souvent à des crises biologiques (disparitions massives d'espèces).
On compte en millions d'années (Ma) et en milliards d'années (Ga).
| Division | Autre nom | Début | Fin |
|---|---|---|---|
| Précambrien | 4 600 Ma (formation de la Terre) | 539 Ma | |
| Ère primaire | Paléozoïque (« vie ancienne ») | 539 Ma | 252 Ma |
| Ère secondaire | Mésozoïque (« vie moyenne ») | 252 Ma | 66 Ma |
| Ère tertiaire | Cénozoïque, première partie | 66 Ma | 2,6 Ma |
| Ère quaternaire | Cénozoïque, fin | 2,6 Ma | aujourd'hui |
Le Précambrien représente à lui seul près de 90 % de l'histoire de la Terre : 4 600 - 5394 600 = 4 0614 600 ≈ 0,88, soit environ 88 %.
2. Le Précambrien : la longue histoire des êtres microscopiques
- Les premières traces de vie connues ont environ 3,5 milliards d'années : ce sont des bactéries, êtres formés d'une seule cellule, sans noyau. Certaines ont construit des stromatolithes, sortes de coussins de calcaire formés couche par couche, qui existent encore aujourd'hui dans quelques mers chaudes.
- Certaines bactéries pratiquent la photosynthèse et rejettent du dioxygène. Peu à peu, pendant des centaines de millions d'années, l'atmosphère s'enrichit en dioxygène, ce qui permettra plus tard la vie des animaux.
- Apparaissent ensuite des cellules avec noyau, puis des êtres pluricellulaires. À la fin du Précambrien vivent des animaux au corps mou, sans squelette.
Pendant près de 3 milliards d'années, la vie reste donc microscopique et exclusivement aquatique.
3. L'ère primaire : la vie se diversifie et conquiert les continents
- Au début de l'ère primaire, on observe une véritable explosion de la diversité animale dans les mers : beaucoup d'animaux acquièrent des coquilles et des carapaces. Les trilobites, animaux marins à carapace articulée, sont caractéristiques de cette ère.
- Apparaissent les premiers poissons, premiers vertébrés.
- Les plantes puis les animaux (arthropodes) sortent de l'eau et colonisent les continents.
- Les premiers amphibiens (vertébrés à quatre pattes) apparaissent vers 370 Ma, puis les premiers reptiles, dont les œufs à coquille permettent de se reproduire loin de l'eau.
- D'immenses forêts de fougères géantes et de prêles couvrent les marécages ; leurs débris, enfouis, donneront une grande partie du charbon exploité aujourd'hui.
- L'ère se termine, il y a 252 Ma, par la plus grande crise biologique connue : la très grande majorité des espèces marines disparaît, dont les derniers trilobites.
4. L'ère secondaire : l'âge des reptiles
- Les dinosaures apparaissent vers 230 Ma et dominent les continents pendant plus de 150 millions d'années. D'autres reptiles règnent dans les mers et dans les airs.
- Dans les mers abondent les ammonites, mollusques à coquille enroulée, fossiles caractéristiques de cette ère.
- Les premiers mammifères apparaissent vers 200 Ma : ils restent petits et discrets.
- Les premiers oiseaux apparaissent : le fossile d'Archaeopteryx (vers 150 Ma) montre à la fois des caractères de reptile (dents, longue queue osseuse, griffes) et d'oiseau (plumes, ailes).
- Les premières plantes à fleurs apparaissent vers 130 Ma.
- L'ère se termine, il y a 66 Ma, par une crise biologique célèbre : disparition des dinosaures (sauf la lignée des oiseaux), des ammonites et de nombreuses autres espèces. La cause principale admise est la chute d'une grande météorite, associée à d'énormes éruptions volcaniques, qui a bouleversé le climat.
5. Les ères tertiaire et quaternaire : l'âge des mammifères
- Après la disparition des dinosaures, les mammifères se diversifient rapidement et occupent tous les milieux : ancêtres des éléphants, des chevaux, des baleines, des singes. Les plantes à fleurs et les oiseaux se diversifient aussi.
- Les nummulites caractérisent le début du tertiaire.
- Au quaternaire, le climat alterne entre des périodes froides (glaciations) et des périodes plus chaudes. Apparaissent les premiers représentants du genre Homo, en Afrique. Notre espèce, Homo sapiens, apparaît elle aussi en Afrique, il y a environ 300 000 ans, puis se répand sur tous les continents.
Les dinosaures et les êtres humains n'ont donc jamais vécu ensemble : plus de 60 millions d'années les séparent.
- 1Vers 3,5 Ga : premières bactéries, vie aquatique et microscopique
- 2539 Ma : début de l'ère primaire, explosion des animaux à coquille, trilobites
- 3Primaire : poissons, sortie des eaux, amphibiens, reptiles, forêts du charbon
- 4252 Ma : grande crise ; début de l'ère secondaire, dinosaures et ammonites
- 566 Ma : crise, disparition des dinosaures ; ère tertiaire, essor des mammifères
- 62,6 Ma : ère quaternaire, glaciations ; genre Homo puis Homo sapiens en Afrique
6. Ce qu'il faut retenir de cette histoire
- La vie a d'abord été simple, puis des formes de plus en plus variées et complexes sont apparues.
- Elle est née dans l'eau et n'a conquis les continents que tard.
- Des espèces apparaissent et d'autres disparaissent : les êtres vivants se transforment au cours du temps, c'est l'évolution.
- Les crises biologiques marquent les limites des ères ; après chaque crise, les groupes survivants se diversifient.
Exemple
Si l'on ramenait toute l'histoire de la Terre (4,6 milliards d'années) à une seule année, de janvier à décembre, à quelle date les dinosaures disparaîtraient-ils ?
Étape 1 : durée représentée par un jour : 4 600 Ma ÷ 365 ≈ 12,6 Ma.
Étape 2 : les dinosaures disparaissent il y a 66 Ma, soit 66 ÷ 12,6 ≈ 5,2 jours avant la fin de l'année.
Étape 3 : 31 décembre à minuit moins 5,2 jours, cela nous place vers le 26 décembre.
Conclusion : dans cette « année de la Terre », les dinosaures disparaissent vers le 26 décembre ; toute l'histoire des mammifères dominants tient dans les derniers jours de décembre.
Exemple
Dans la même année de la Terre, combien de minutes avant minuit le 31 décembre apparaît Homo sapiens (il y a environ 300 000 ans) ?
Étape 1 : je convertis en millions d'années : 300 000 ans = 0,3 Ma.
Étape 2 : fraction de l'année : 0,3 ÷ 4 600 ≈ 0,0000652.
Étape 3 : nombre de minutes dans une année : 365 × 24 × 60 = 525 600 minutes.
Étape 4 : 0,0000652 × 525 600 ≈ 34 minutes.
Conclusion : Homo sapiens apparaît environ 34 minutes avant minuit, le 31 décembre.
Méthode
Pour situer un fossile ou un événement dans les temps géologiques :
- Je repère son âge en millions d'années (Ma) ou en milliards d'années (Ga).
- Je compare avec les limites : 539 Ma, 252 Ma, 66 Ma, 2,6 Ma.
- Je nomme l'ère correspondante.
- Je cite les êtres vivants caractéristiques de cette ère pour vérifier la cohérence.
3Je retiens
Je retiens
Terre : environ 4,6 milliards d'années. Précambrien jusqu'à 539 Ma ; primaire 539-252 Ma ; secondaire 252-66 Ma ; tertiaire 66-2,6 Ma ; quaternaire depuis 2,6 Ma.
Précambrien : premières bactéries (vers 3,5 Ga), vie microscopique et aquatique, production de dioxygène.
Primaire : trilobites, poissons, sortie des eaux, amphibiens, reptiles, forêts du charbon ; grande crise à 252 Ma.
Secondaire : dinosaures, ammonites, premiers mammifères, premiers oiseaux, plantes à fleurs ; crise à 66 Ma.
Tertiaire et quaternaire : diversification des mammifères ; genre Homo puis Homo sapiens (environ 300 000 ans) en Afrique.
La vie évolue : des espèces apparaissent, d'autres disparaissent ; les crises biologiques marquent les limites des ères.
4Erreurs fréquentes
- Croire que les dinosaures et les premiers humains ont vécu ensemble : plus de 60 millions d'années les séparent.
- Penser que la vie est apparue en même temps que la Terre : les premières traces de vie ont environ 3,5 milliards d'années, soit environ 1 milliard d'années après la formation de la Terre.
- Oublier que le Précambrien est de loin la plus longue période (près de 90 % de l'histoire de la Terre).
- Confondre millions et milliards d'années : 1 milliard d'années = 1 000 millions d'années.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Cite dans l'ordre chronologique les cinq grandes divisions des temps géologiques, avec leurs dates de début.
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Précambrien (4 600 Ma), ère primaire (539 Ma), ère secondaire (252 Ma), ère tertiaire (66 Ma), ère quaternaire (2,6 Ma).
2Exercice 2
Associe chaque être vivant à l'ère où il est apparu ou qui le caractérise : trilobite, ammonite, Homo sapiens, premières bactéries, premiers amphibiens, Archaeopteryx, nummulite.
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- Premières bactéries : Précambrien.
- Trilobite, premiers amphibiens : ère primaire.
- Ammonite, Archaeopteryx : ère secondaire.
- Nummulite : ère tertiaire.
- Homo sapiens : ère quaternaire.
3Exercice 3
Calcule la durée de chacune des ères suivantes : ère primaire, ère secondaire, ère tertiaire. Laquelle est la plus longue ?
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- Primaire : 539 - 252 = 287 Ma.
- Secondaire : 252 - 66 = 186 Ma.
- Tertiaire : 66 - 2,6 = 63,4 Ma.
L'ère primaire est la plus longue des trois.
4Exercice 4
On représente l'histoire de la Terre par une frise de 46 m de long, où 1 m représente 100 millions d'années.
a) Quelle longueur de frise représente le Précambrien ?
b) À quelle distance de l'extrémité (aujourd'hui) faut-il placer la disparition des dinosaures ?
c) À quelle distance de l'extrémité faut-il placer l'apparition d'Homo sapiens ? Exprime le résultat en millimètres.
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a) Le Précambrien dure 4 600 - 539 = 4 061 Ma, soit 4 061100 = 40,61 m.
b) 66100 = 0,66 m, soit 66 cm de l'extrémité.
c) 300 000 ans = 0,3 Ma ; 0,3100 = 0,003 m = 3 mm de l'extrémité.
5Exercice 5
(Type composition) Document : « À la fin de l'ère secondaire, il y a 66 millions d'années, les dinosaures, les ammonites et de nombreux autres groupes disparaissent. Dans le monde entier, on trouve à cette limite une fine couche d'argile riche en iridium, un métal rare sur Terre mais abondant dans certaines météorites. Les mammifères, eux, survivent, et se diversifient ensuite très rapidement. »
a) Comment appelle-t-on un tel événement ?
b) Quelle hypothèse le document suggère-t-il sur la cause de cet événement ? Relève l'indice.
c) Quelle conséquence cet événement a-t-il eue pour les mammifères ?
d) Cite une autre crise biologique et sa date.
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a) Une crise biologique (extinction massive).
b) Le document suggère la chute d'une grande météorite. Indice : la couche d'argile riche en iridium, métal rare sur Terre mais abondant dans certaines météorites, présente dans le monde entier à cette limite.
c) Libérés de la concurrence des dinosaures, les mammifères survivants se sont diversifiés rapidement et ont occupé tous les milieux pendant l'ère tertiaire.
d) La crise de la fin de l'ère primaire, il y a 252 Ma, la plus grande crise connue (disparition notamment des trilobites).
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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