Chapitres ¬ • Evolution & Cladistique • Preuves de l'Évolution I • Preuves de l'Évolution II • Preuves de l'Évolution III • Preuves de l'Évolution IV • Preuves de l'Évolution V • Preuves de l'Évolution VI • Preuves de l'Évolution VII • Preuves de l'Évolution VII • Preuves de l'Évolution IX • Homo et autres Primates • 2 espèces & Néoténie • Phylogénie & Règnes • Arthropodes & Diversité • Tétrapodes & Oiseaux • Archaeopteryx controversé   Voir aussi ¬ • Dogme & Sciences • Neurologie & Croyances • La Théorie Darwinienne

Les croyants épris d'absolu et de Vérité sont les premières victimes d'escroqueries intellectuelles. Sous un fragile vernis scientifique, de grossières contre-vérités visant à dénigrer la science et les résultats de la recherche scientifique sont véhiculées et répétées par des leaders religieux qui gagnent bien plus en vendant la foi que les chercheurs en présentant leurs résultats. Le négationnisme mercantile des prosélytes religieux est aussi efficace que la peur du jugement dernier.

Évolution & Phylogénie
Introduction

Ces pages ont pour objectif d'initier quelque peu à la Phylogénie, discipline étudiant le développement d'une lignée animale ou végétale au cours de son évolution, ou phylogenèse, et de la faire apprécier. Par quelques éléments clé, sans être exhaustifs ni ennuyeux, on va tenter d'introduire - au fil des pages - des notions plus précises qui seront complétées par des liens vers des sites apportant des compléments d'information.

Les spécialités qu'englobe la reconstitution phylogénique des espèces sont vastes. Elles peuvent sembler a priori rébarbatives et secondaires aux amoureux de la nature qui, souvent, s'en désintéresseront. Mais la phylogénie est d'un tel intérêt, d'une importance si capitale pour la compréhension du vivant et de son histoire, qu'elle en est devenue une discipline à part entière dont les découvertes sont indispensables et complémentaires dans d'autres spécialisations, notamment la zoologie, la paléontologie et la physiologie du développement, qui s'imbriquent totalement. La notion d' Évolution reviendra constamment dans ces pages car sans elle rien n'aurait vraiment de sens.

Amérique du Sud Amérique du Nord Ancien Monde 5,5 MA 25 MA 35 MA

Un arbre phylogénétique, comme celui des Equidae (celui proposé ci-contre est un arbre incomplet et simplifié, dont des détails peuvent être révisés), c'est-à-dire des chevaux, ânes, hémiones ou zèbres actuels et de leurs ancêtres, a parfois été présenté comme le prototype d'une évolution orthogénétique, c'est-à-dire en ligne droite. À partir de l'ancêtre Hyracotherium, petit et pourvu de quatre et trois doigts aux membres respectivement antérieur et postérieur, l'évolution aurait conduit par une augmentation de taille et une réduction des doigts latéraux jusqu'au cheval actuel. En fait, l'augmentation de taille peut être inversée dans certaines lignées (Nannippus), la disparition des doigts latéraux n'est pas progressive et la lignée qui conduit au cheval résulte d'une bifurcation évolutive pendant le Miocène moyen; cette bifurcation coïncide avec le développement des prairies de graminées: les équidés sont devenus brouteurs.

Un pareil "arbre" ne se trouve bien entendu pas dans les forêts, ni ne se calcule, ni se démontre facilement, il est reconstitué grâce à différentes techniques qui se complètent et se confirment, et parfois s'infirment ... Et il n'est jamais vraiment définitif. Un arbre phylogénétique est toujours susceptible de modifications et/ou d'ajustements par de nouvelles découvertes ou des recherches plus approfondies.. Examinons-en quelques exemples.

Détermination de la phylogénie par l'embryologie, l'embryogenèse.
Les embryons de vertébrés aussi différents que les poissons, les salamandres, les souris, les moutons et les hommes se ressemblent beaucoup au début de leur développement. La mouche drosophile en revanche suit un tout autre chemin, mais elle possède un ensemble de gènes homéotiques analogues aux gènes "Hox" des vertébrés, et qui s'expriment selon le même patron à un stade précoce de l'embryogenèse. Ces gènes déterminent l'identité des structures le long de l'axe.

Ce qu'il faut observer dans les schémas ci-dessous c'est, d'une part, les ressemblances au niveau génétique et embryologique entre les deux embranchements illustrés : l'embranchement des Arthropodes représenté par la mouche (à gauche) et celui des Chordés, représenté par les embryons et foetus de cinq vertébrés (taxon inclus dans l'embranchement des chordés, à droite) ; et d'autre part leurs différences, toujours au niveau génétique et embryologique. Ces différences/ressemblances dénotent clairement de l'origine commune ancienne de toutes ces créatures, ainsi que de leur séparation ultérieure, en deux embranchements bien distincts, Arthropodes et Chordés.

Et ce qu'il faut comprendre - pour terminer cette introduction - est la multidisciplinarité de la reconstitution phylogénique. Par l'embryologie et la génétique, nous avons réussi à supposer la "piste", et proposer l'hypothèse de deux souches séparées ayant une origine commune. Cette hypothèse doit être maintenant corroborée par d'autres observations qui la valideront et la compléteront, ce qui est effectivement le cas : L'anatomie comparée de l'animal à l'état adulte en est une, l'examen des fossiles de créatures similaires, et leur localisation dans les strates, en est une autre. On abordera ces dernières avec d'autres exemples dans des chapitres ultérieurs.

Drosophile Requin Grenouille Oiseau Chien Dauphin Homme

La Cladistique, nouvelle méthode de classification

Du grec Klados = branche, la nouvelle méthode de classification appelée cladistique et les plus récentes recherches par comparaison du caryotype (arrangement et nombre des chromosomes) et moléculaire ont bouleversé la classification "traditionnelle".
Issue de l'œuvre de l'entomologiste allemand Willi Hennig (1913-1976), la cladistique étudie les branchements évolutifs qui ont abouti, à partir de la 1re forme de vie apparue sur terre il y a environ 3,4 milliards d'années, à la différenciation des 2 millions d'espèces vivantes répertoriées aujourd'hui (il en existe sans doute 10 fois plus), sans compter les fossiles. Les évolutionnistes ont toujours analysé les caractères des espèces vivantes et fossiles afin de reconnaître leurs homologies, c'est-à-dire les ressemblances entre espèces en raison de leur ascendance commune, mais la cladistique vise cependant, avant tout, à déterminer "qui est apparenté à qui", plutôt que "qui descend de qui"...

Tortues Lépidosauriens Oiseaux Compsognathus Crocodiles Monotrèmes Marsupiaux Placentaires

Relations de parenté des amniotes actuels avec l'inclusion d'un fossile: Compsognathus. Si un crocodile ressemble à un lézard (groupe des lépidosauriens), ce n'est qu'en raison de nombreux caractères restés primitifs (hérités des ancêtres 1, 2 ou 3) mais non en raison d'une parenté phylogénétique étroite. Au contraire, crocodiles et oiseaux sont étroitement apparentés, quoique peu ressemblants. C'est pourquoi la classe des Reptilia (2), faute d'inclure les oiseaux, n'est pas un concept phylogénétique. Les fossiles qu'on appelle dinosaures (ici représentés par Compsognathus) effacent l'hiatus morphologique qui sépare dans la nature actuelle oiseaux et crocodiles. De même que les chauves-souris sont des mammifères aériens, les oiseaux sont des dinosaures adaptés au vol. Compsognathus n'est pas pour autant l'ancêtre des oiseaux.

Le double constat de Hennig, les Synapomorphies

A. Tous les caractères n'évoluent pas à la même vitesse.
Exemple: les 5 doigts à la main et au pied chez l'homme, apparus déjà à l'époque des premiers amphibiens ; et la bipédie, apparue il y a seulement 5 millions d'années.

B. Seul le partage de caractères dont l'état s'est transformé est signe d'une parenté étroite (homologie phylogénétique ou synapomorphie). A contrario, les caractères restés à l'état primitif (ou symplésiomorphies) ne témoignent pas d'une parenté étroite

Exemple: les reptiles ne possèdent en commun que des caractères d'amniotes (œuf entouré d'une membrane); leurs caractères transformés, ils les partagent avec les oiseaux. Les reptiles ne forment donc pas un clade - groupe comprenant la totalité des descendants d'une espèce ancestrale. Ainsi un crocodile est plus étroitement apparenté aux oiseaux qu'aux lézards, bien qu'il ressemble plus par son aspect à un iguane qu'à un moineau.

La méthode cladistique est donc une méthode de reconstitution de la relation de parenté entre les êtres vivants présentant une "forme différente" avec des algorithmes fondés sur le principe de parcimonie : recherche de l'arbre le plus court parmi les typologies possibles, soit celui ayant le minimum de transformations dans l'évolution.
On classait auparavant les organismes en se fondant sur leurs ressemblances et sur leurs différences : on excluait une espèce d'un groupe quand elle présentait des caractères absents chez les autres membres du groupe. En revanche, la cladistique propose des groupements fondés seulement sur les caractères importants.
Cette méthode s'appuie sur le précepte néodarwinien selon lequel l'évolution résulte de mutations et de sélections : de nouveaux caractères apparus au hasard des mutations dans un organisme se retrouvent dans un nombre de plus en plus grand d'individus quand ils favorisent la survie et la reproduction de ceux-ci ayant plus de descendants, les individus les mieux adaptés transmettent davantage les gènes qui codent leurs adaptations favorables. Deux groupes d'animaux qui partagent un ensemble de ces caractères nouveaux, ou "dérivés", sont plus proches l'un de l'autre qu'ils ne le sont de groupes présentant les caractères originaux, mais pas les caractères dérivés. On détermine donc les relations qui unissent les organismes par l'identification de ces caractères dérivés.
Les résultats des analyses cladistiques, qui portent généralement sur de nombreux caractères, sont présentés sur un diagramme nommé cladogramme, dont les arborescences indiquent l'ordre d'apparition des caractères et des nouveaux groupes. Chaque embranchement correspond à l'apparition d'un groupe fondateur qui possède des caractères dérivés, absents des groupes précédents. Cet ancêtre et tous ses descendants forment un groupe étroitement apparenté, nommé "clade".
Les schémas ci-dessous permettent de mieux comprendre ce principe, mais on se servira d'exemples concrets dans le chapitre sur l' Archaeopteryx [Voir chapitre Archaeopteryx ].

Exemples de clades ¬

A. Paraphylie : Réunir des espaces partageant des caractères primitifs (plésiomorphes) ne prouve pas la proche parenté entre ces espèces (symplésiomorphie). Dans deux lignées indépendantes on peut aboutir à un même état apomorphe adaptatif sans que cela ait une signification phylétique (paraphylie).

B. Monophylie : En revanche, deux espèces sont monophylétiques si elles dérivent d'un ancêtre commun et possèdent en commun des caractères dérivés (apomorphes) évolués (synapomorphie).

C. Polyphylie : Réunir des espèces d'après les caractères de convergence revient aussi à créer un groupe artificiel (polyphylétique).

(Légende d'après Panorama de la biologie, 1999, Puytorac)

Nous l'avons déjà signalé, la phylogénie n'exprime pas la notion d'ancêtre à descendant ("qui descend de qui") mais la notion de parenté ("qui est plus proche de qui"), il va de soi en revanche que les relations de parenté phylogénique entre des lignées d'aspect plus ou moins différent, dépendent de, et impliquent deux prérequis au moins : des ancêtres en commun et l' évolution des créatures vivantes... Seuls donc les clades monophylétiques (en noir) sont valables pour notre propos sur l'évolution, car ses ensembles constitués sont de véritables Taxons (ou clades => l'ensemble des descendants d'un même ancêtre). Les ancêtres communs (hypothétiques sur le schéma) desquels ont divergé les différents taxons sont situés sur les noeuds (représentés sur l'image par des cercles rouges ou blancs) ; les générations d'ancêtres successifs étant représentées par les lignes noires continues.
Une évolution du vivant déduite, aidée d'outils mathématiques comme la cladistique - qui permet même de prédire des caractères - mais étayée par des éléments concrets ; et reconstituée de plus en plus précisément.

Quelques Facteurs d'Évolution ¬

Divers facteurs d'évolution existent. De mieux en mieux compris car observés, expérimentés et modélisés mathématiquement ; on pourrait aussi les appeler moteurs ou agents. Les principaux sont la mutabilité, ou faculté de transformation des facteurs héréditaires, la fluctuation de l'effectif des populations, ou changement du nombre de reproducteurs à l'intérieur d'une population ; la colonisation, ou implantation dans des niches écologiques, ou biotopes ; l'isolement, ou séparation reproductive d'un petit groupe avec son espèce souche (panmixie), cet isolement pouvant être géographique mais aussi éthologique (comportemental) ; la sélection, naturelle ou artificielle (sous l'effet de la domestication et de l'élevage) ; plus quelques autres.

On différencie parfois micro et macro évolution, l'une portant sur l'évolution par petites variations (la fréquence des allèles par ex., ou des reproducteurs ) au sein d'une population ; la macroévolution désignant plutôt l'apparition de nouvelles espèces, voire de nouvelles classes ou embranchements ou grands sauts évolutifs (organismes avec un plan d'organisation différent)... Ces deux processus sont ici séparés dans un but descriptif, mais ces distinctions sont quelque peu artificielles. Au fil des découvertes biologiques, la frontière entre eux s'atténue, et les termes tels qu' évolution intraspécifique et spéciation sont tout aussi pertinents et plus explicites dans la plupart des situations typiques de l'évolution. Cela se discute.
Les mécanismes évolutifs portent sur tout "objet" du vivant et les grands bouleversements, tels l'apparition de nouveaux organes, s'expliquent bien mieux de nos jours grâce notamment aux acquis de l'embryologie, de la biologie moléculaire, et du rôle des gènes du développement, architectes, par des gènes et protéines commandant ou inhibant d'autres gènes, etc. Il y a donc évolution du vivant sous différentes modalités - le rôle du hasard, des mutations, de la pression de la sélection, des contraintes mécaniques, des autres facteurs ou événements contingents - devant se déterminer au cas par cas... Et surtout, les différents moteurs jouent le rôle de cofacteurs qui s'imbriquent sans que l'on puisse délimiter aisément les uns par rapport aux autres.

Les mutations sont des modification aléatoires du matériel génétique, pouvant survenir à différents niveaux de l'organisme et être déclenchées par divers facteurs. Elles sont une source de nouveauté provoquées par des rayons cosmiques, des radiations, des substances chimiques ou même par des infections, etc.
Une erreur très répandue consiste en l'association entre mutation et maladie, ou entre mutation et caractère défavorable : une mutation, si elle s'exprime sur le phénotype, peut résulter neutre, favorable (si le milieu lui est favorable), ou défavorable (si le milieu lui est défavorable), par la pression de la sélection, car c'est elle qui en "décidera" a posteriori... Dans la mesure où les conséquences de cette mutation permettent à un organisme de mieux s'adapter à son milieu et d'augmenter ses chances de reproduction.
La plupart des mutations observées sont des variations neutres (1) de séquence dans les régions intergéniques, et bien que les termes «neutre», «défavorable» et «favorable» soient consensuels, ce ne sont néanmoins que des qualificatifs et considérations plutôt subjectives, bien pratiques néanmoins pour des réflexions évolutives. Des termes appliqués sur des variations qui peuvent être ou sembler favorables à un moment donné, mais résulter défavorables quelques décennies plus tard... Le terme «mutations neutres» par exemple, est d'autant plus ambigü que les mutations dites neutres comprennent aussi bien des variations apparemment non exprimées (1) sur le phénotype que des caractères sans incidence notable sur l'organisme - incluant la redondance du code, c-à-dire plusieurs codons donnant le même acide aminé (2). Or le polymorphisme d'une espèce est justement dû à ces variations, et est pourtant très bénéfique à sa bonne santé générale pour sa potentialité adaptative. On pourrait donc considérer une partie de ces mutations "neutres" comme adaptativement bénéfiques...

Une mutation, qu'elle soit par substitution, addition ou délétion d'une ou de plusieurs paires de bases (à l'origine de mutations silencieuses, non-sens, polaires, faux-sens, et du décalage de cadre de lecture), se maintiendra au fil des générations dans la descendance sous certaines conditions : que l'individu muté se reproduise après la mutation, ce qui coule de source, et - pour les organismes à gamétogénèse/méïose - que la mutation ait lieu dans une cellule reproductrice, ou au moment de la reproduction effective suite à des accidents de redistribution chromosomique, de réplication des gènes, etc., mais non pas dans une cellule somatique. Une modification dans cette dernière n'affectera que l'individu, et pas sa descendance.
Les mutations (à l'expression) défavorable sont généralement récessives (voir allèles et récessivité). C'est plus une conséquence évolutive qu'une loi génétique/biologique : une mutation dominante donnant un caractère handicapant à l'organisme sera très rapidement éliminée par la sélection naturelle, vu qu'elle s'exprime sur le phénotype. Ce qui n'est pas le cas des mutations récessives (non exprimées à l'état hétérozygote), et qui se répandront incognito dans la population (voir gènes hétéro-homozygotes) en passant indemnes sous le filtrage d'une sélection naturelle s'appliquant avant tout sur le phénotype.
Le terme mutations comprend aussi toute erreur de réplication des gènes qui serait passée outre les efficaces mécanismes de réparation, lors de la division cellulaire. Les maladies chromosomiques ne sont pas toujours appelées "mutations" mais sont souvent issues d'erreurs de duplication lors de la redistribution (inversion, translocation, délétion, changement du nombre de chromosomes).
Bien entendu, pour que la mutation soit un possible agent de l'évolution, il faut aussi que l'organisme transmette ces mutations à sa descendance ! Il y a en effet (grosso modo) 50% de chances que ces variations soient perdues, puisqu'on n'hérite normalement que la moitié des gènes des deux parents. Cette perte étant en partie "compensée" dans une population, par l'apport de nouveauté des mutations.

Exemple de mutation. Les mouches dont un gène "Deformed" est muté présentent diverses anomalies de la tête, par exemple l'absence de la moitié inférieure des yeux. On provoque les mêmes anomalies quand on fait produire à la mouche immature la protéine HOXD4. Cette protéine ressemble à la protéine Deformed et semble avoir la même fonction.

(1) Jusqu'à très récemment, la plus grande partie de l'ADN (plus de 3 milliards de paires de bases chez l'humain ), était considéré comme de "l'ADN poubelle", sans fonction significative ou connue. Des chercheurs viennent de démontrer (juin 2007) sur une partie représentative du génome, que même les ADN non-codants (ne codant pas pour des protéines s'entend) sont presque tous transcrits en ARN, et ont en outre des fonctions non négligeables : les ARN non-codants régulent très spécifiquement l'expression protéique.
(2) Pour l'anecdote, citons aussi l'existence de mutations dites "reverse", dont la protéine d'un gène muté peut retrouver toute, ou une grande partie de sa fonctionnalité perdue.

La sexualité est aussi un moteur (ou agent), ou facteur d'évolution très connu et apprécié, bien qu'elle soit plus directement décisive pour la survie de l'espèce en permettant la redistribution du matériel génétique sur la descendance, proposant ainsi une variété infinie de "possibilités" de nouvelles créatures ; toujours dans les limites des variantes du patrimoine génétique parental.

Les populations à reproduction sexuée ont des avantages mais aussi des inconvénients par rapport aux asexuées. La sexualité est énergétiquement assez coûteuse (méïose, mâles, etc.), mais compense peut-être ce déficit par un potentiel adaptatif supérieur, dû aux mutations qui peuvent plus rapidement être cumulées par la redistribution déjà citée : celle des chromosomes (ou ségrégation) entre individus, et celle entre chromosomes lors de la méïose, c'est-à-dire la recombinaison.

Il existe de multiples formes de duplication des êtres vivants leur assurant la pérennité à travers les générations successives, comme la reproduction asexuée par bourgeonnement, par spores (champignons), etc. Et il existe encore plus de différentes variantes de divisions et d'unions cellulaires (l'expression biologique de la sexualité) ; allant du simple échange de plasmide (boucle d'ADN se trouvant dans le cytoplasme) de la bactérie, jusqu'à la très sophistiquée sexualité de certaines orchidées, en passant par les très érotiques accouplements des grues, ou ceux plus acrobatiques des humains, représentés dans les sculptures hindoues ou les miniatures iraniennes...

Mais il existe bien entendu de multiples exceptions, comme les rotifères bdelloïdes (embranchement des Rotifera), qui n'ont jamais, semble-t-il, de reproduction sexuée, et se reproduisent par clonage depuis au moins 40 millions d'années. Les bdelloïdes, même s'ils se copient à l'identique d'une génération à l'autre, donc avec une apparente difficulté à évoluer, se portent tout de même très bien, ce sont des organismes particulièrement résistants.
Le clonage, par ailleurs, est chose fréquente dans la nature (toutes nos cellules se clonent par mitose), et les vrais jumeaux humains sont aussi des clones, bien que leur duplication à l'identique se situe à un autre niveau.

Il existe bien d'autres facteurs ayant conduit à la biodiversité actuelle. Mais déjà rien que ceux abordés dans cette page, la duplication cellulaire, la redistribution du patrimoine génétique (par la reproduction sexuée), et les erreurs accumulées (les mutations), permettent d'infimes ou de grandes variations d'une génération à l'autre qui au fil du temps, modifient et diversifient les représentants du "vivant", leur permettant de s'adapter et/ou de se spécialiser dans leur environnement. L'évolution est constatée.

Un exemple de spécialisation ¬
Les carnivores sont normalement adaptés à un régime carné dont les formes primitives possèdent une denture équilibrée entre une partie coupante destinée à trancher la viande et une partie broyeuse pouvant malaxer d'autres aliments.

Ce type de denture se retrouve, par exemple, chez le chien ou le renard. D'autres carnivores sont plus spécialisés dans un sens hypercarnivore (alimentation uniquement carnée) et leur denture a développé la fonction sécante (chats, lion, panthère). D'autres enfin sont hypocarnivores (la viande ne représente qu'une faible part de l'alimentation) et la partie broyeuse de la denture est devenue prépondérante. C'est le cas de l'ours brun, du grand panda qui est entièrement végétarien et du raton laveur. Les espèces très spécialisées paraissent incapables de saisir les opportunités évolutives.

Fossiles et préhistoire

Les fossiles sont des documents historiques témoignant de l'évolution de la vie sur Terre, les meilleures preuves de l'évolution ; mais ils sont aussi biologiques, d'un grand intérêt pour la compréhension de la vie moderne. Pour la zoologie et la botanique, ils sont une extension énorme à ce que nous connaissons sur les formes de vie, en y incluant des plantes et des animaux éteints depuis très longtemps. Tel est bien l'un des objets de la paléontologie ou science des fossiles, et actuellement, la paléontologie a une vision générale du développement de la vie organisée - à un niveau élevé - durant presque 600 millions d'années.
Le mot fossile vient du latin "fodere" (creuser) qui originairement signifiait « tout ce qui est extrait ou découvert dans le sol ». La tâche du paléontologue est de déduire la vie des temps préhistoriques par l'étude des fossiles.
De nos jours, le terme fossiles comprend non seulement les restes des organismes mais aussi les vestiges de leur activité, soit leurs traces : animaux ou végétaux des temps passés enfouis dans les sédiments, des os, des dents, des coquilles, des empreintes de feuilles, des traces de pas dans la boue, de simples trous de vers dans le sable, etc.
Une fois mort, un organisme se désagrège, généralement en des substances inorganiques, et il ne restera rien de lui. La fossilisation représente une exception à cette règle générale et plusieurs facteurs simultanés doivent agir pour que ce processus soit possible.

Une des conditions préalables importante est que le cadavre soit rapidement recouvert et protégé de l'exposition à l'air, de manière à interrompre les processus naturels de décomposition.
L'eau et l'oxygène de l'air sont à l'origine de la décomposition. Si celle-ci est retardée, il est alors possible que s'infiltrent d'autres substances minérales qui en sédimentant formeront un moule, et très rarement si ce procédé est rapide, les parties molles de l'organisme pourront être moulées : Une aide précieuse pour les spécialistes de l'anatomie.
Les os et d'autres parties dures sont imprégnés de solutions minérales. Par conséquent, les fossiles sont des structures "pétrifiées", constituées de matière inorganique et non pas par la matière organique originelle. Ils conservent nonobstant la structure originale, et parfois jusque dans ses détails les plus fins.

Le type de minéralisation qui se produit dépend de l'environnement ¬
- La chaux se forme à partir de la boue marine calcaire. Sa composition est à base de calcite ou de carbonate de calcium (CaC03).
- Les réservoirs sablonneux sont transformés en pierre sablonneuse ; les os généralement se silicifient, ce qui signifie qu'ils sont composés d'acide silicique semblable au quartz (SiO2).
- La boue argileuse est quant à elle transformée en schiste ou en ardoise. Dans ces conditions-ci, les os peuvent aussi se calcifier.

La fossilisation s'avère donc seulement possible en roche sédimentaire. Dans la roche magmatique par ex., (formée à partir de magma liquide incandescent dans les profondeurs de l'écorce terrestre) ou à partir de lave volcanique, on ne peut maintenir aucun fossile. Il n'est par conséquent pas très utile de chercher des fossiles dans le basalte ou le granit...

La fossilisation ¬
Dans quelques cas très rares les corps entiers et complets des animaux ont pu se trouver conservés. C'est ainsi que des mammouths de la période glaciaire ont été découverts dans les sols gelés depuis plus de dix mille ans, en Sibérie. Les corps étaient intacts, l'épaisse toison encore souple et le contenu de l'estomac congelé. On cite encore le cas d'un Rhinocéros entier découvert en Galicie, dont les parties molles avaient été conservées dans un sol imprégné de pétrole. Dans la célèbre localité de Rancho La Bréa, près de Los Angeles, en Californie, se trouvaient de grandes étendues de goudron naturel : les ossements de nombreux animaux de l'ère quaternaire y ont été conservés, enfouis dans l'asphalte.
Dans certains gisements de l'Ouest canadien, l'impression de la peau des dinosaures s'est trouvée conservée dans la roche, comme si les cadavres avaient été momifiés sous un climat très sec.

L'ambre de la Baltique est une résine fossile qui renferme parfois des insectes admirablement conservés avec les détails les plus fragiles de leurs ailes. Enfin très récemment, en Italie, un dinosaure avec les organes internes bien conservés a été trouvé.
Mais tous ces exemples remarquables sont des exceptions, bien qu'elles soient de plus en plus nombreuses dans les collections des musées. Ordinairement, la fossilisation et l'enfouissement dans des roches où l'eau circule font que les restes sont, ou mal conservés, ou transformés, ou même le plus souvent détruits.
Les cas seront très variables. Par exemple, les feuilles des arbres des forêts carbonifères ne sont plus qu'un mince film de carbone dans la roche. Il en va de même de certains ichtyosaures d'Allemagne, dont le corps a été aplati.

Comme ce sont les parties dures des êtres vivants qui ont le plus de chance d'être conservées, les dents de poissons ne sont pas rares, alors que bien souvent le squelette a été détruit; les os de dinosaures ou de mammifères peuvent être plus ou moins bien conservés, alors que toute trace de leur chair a disparu. Les coquilles calcaires des Mollusques ont une chance d'être longtemps préservées dans la terre. Mais elles peuvent être dissoutes et remplacées par de la silice, par exemple. Il arrive que la matière organique soit remplacée molécule par molécule, au point que les fines structures ne sont pas détruites. Ainsi, les merveilleux spécimens de bois pétrifiés de l'Arizona ou du Sahara, qui furent silicifiés.
Même si la coquille est dissoute, on peut avoir un moule interne, quelquefois en pyrite de fer, et un moulage externe.
La vie des temps les plus reculés se manifeste encore à nous par des empreintes de pas de dinosaures évoquant le passage d'un vrai troupeau ou même la poursuite d'un gigantesque herbivore quadrupède par un carnivore bipède. Les terriers d'animaux fouisseurs sur les plages, ou les trous de vers, sont encore des traces fossiles. On a parfois découvert des déjections fossiles (coprolites) ou des pierres stomacales (gastrolites). Enfin, les coquilles d'œufs de dinosaures se rencontrent par milliers dans les argiles et les grès de certaines régions, dont les environs d'Aix-en-Provence.

Utilisation et recherche de fossiles ¬
Le géologue utilise couramment les fossiles pour établir des comparaisons et des corrélations à distance entre les terrains qu'il rencontre. En effet, des roches contenant les mêmes espèces fossiles sont normalement de même âge.
La connaissance des fossiles et de leurs conditions de vie permet de retrouver les contours des anciennes mers et des anciens continents, et de situer les anciens climats. De ce point de vue, l'étude des grains de pollen fossiles nous a beaucoup appris.
Certaines substances utiles ont été formées par l'accumulation de restes d'organismes fossiles. Ainsi les combustibles fossiles, comme le charbon et le pétrole ; ainsi la terre d'infusoires et certains minerais de fer.
Comme nous l'avons vu, cette conservation est le plus souvent l'effet d'un concours de circonstances. C'est pourquoi un même étage géologique peut se montrer fossilifère en un point, et ne pas l'être ailleurs.

Des traces fossiles peuvent être dispersées dans la roche, ou au contraire concentrées dans un lieu privilégié. C'est alors qu'on parle d'un gisement de fossiles.
Le ramassage de fossiles par un amateur ne demande pas un équipement compliqué: un marteau, un burin, un emballage et un étiquetage soigneux. Au contraire, l'exploitation des grands gisements de fossiles réclame en général l'organisation d'une mission scientifique avec un abondant matériel et le concours de spécialistes. Les restes rapportés seront ensuite dégagés au laboratoire, recollés, étudiés puis montés et enfin exposés dans les musées.
On appelle microfossiles de très petits organismes ou des restes de toute petite taille : foraminifères, mâchoires de vers, grains de pollen. Leur étude par des laboratoires spécialisés permet de précieuses corrélations entre les terrains et entre les forages. Ils nous renseignent également sur les climats, les courants marins, les conditions biologiques.

Les fossiles et le temps
Les fossiles sont abondants dans les couches sédimentaires dès l'époque cambrienne : tous les taxons d'invertébrés sont alors représentés, et leur âge est évalué à plus de 500 millions d'années. Auparavant, durant les temps précambriens, les traces fossiles sont extrêmement rares. On en connaît cependant quelques-unes, surtout des algues, mais les traces de vie bactérienne sur terre sont évaluées à 3,8 milliards d'années environ. L'origine de la vie ne peut être atteinte par la paléontologie, car les couches les plus anciennes de l'écorce terrestre ont été recristallisées par le phénomène du métamorphisme.
Les plus anciens vertébrés (squelette interne) apparaissent à l'Ordovicien : ce sont des poissons primitifs. Dans les périodes suivantes, on voit se développer toute l'évolution des animaux et des végétaux terrestres en de multiples formes. Durant le Quaternaire, il y a plus de 2 millions d'années, apparaissent les premiers hommes fossiles, dont des crânes, des portions de squelette, des restes d'industrie ont été conservés : la paléoanthropologie a pour objet l'étude des origines de l'homme.

Les "fossiles vivants" ¬
L'expression de "fossiles vivants", expression ambiguë et peu scientifique, prêtant à confusion, est parfois employée pour désigner des espèces animales ou végétales qui ont traversé une grande partie des ères géologiques sans changements appréciables ; mais ces espèces ont néanmoins subi des changements modiques, ne serait-ce qu'une certaine dérive moléculaire.
Alors que certains groupes, les ammonites par exemple, évoluent très vite avec de nombreuses formes, les nautiles, au contraire, n'ont presque pas changé depuis 400 millions d'années et vivent encore dans les mers. Il en est de même de la lingule, brachiopode connu depuis le Cambrien; du péripate, arthropode inchangé depuis 450 millions d'années. Parmi les végétaux, les prêles, les cycas, les ginkgos sont des survivants de taxons dont les autres représentants sont éteints depuis fort longtemps.
Il arrive aussi que l'on ait découvert des formes encore vivantes, confinées en un point du monde, et qui sont l'unique témoin d'un groupe que l'on croyait complètement éteint depuis longtemps. Le plus célèbre est le cœlacanthe, pêché vivant dans les profondeurs marines entre l'Afrique australe et Madagascar; or ce grand poisson est un crossoptérygien, groupe bien connu à l'état fossile, mais que l'on croyait complètement disparu depuis 80 millions d'années. Ces poissons ont à peine évolué depuis le Dévonien.
On peut encore citer d'autres exemples variés d'animaux qui font figure de "fossiles vivants" : les Trigonies, bivalves autrefois répandus dans toutes les mers et qui n'existent plus que sur les côtes de Tasmanie; l'Hattéria ou Sphénodon, un reptilien confiné sur quelques îlots de Nouvelle-Zélande, unique survivant de l'ordre des Rhynchocéphales dont il a conservé les caractères depuis le Jurassique; le Ceratodus d'Australie, représentant des poissons dipneustes si nombreux au Primaire et au Secondaire; le gastéropode Neopolina, dragué par 4 000 m de fond dans le golfe de Panama en 1950, et qui fait partie d'un groupe archaïque que l'on considérait comme éteint depuis 350 millions d'années.
Tous ces exemples sont d'un grand intérêt scientifique car ils permettent d'étudier les formes de vie passée et ses étapes, par des individus ressemblant fortement à ceux disparus.

Raf, Gino, Sûryâ

Avec l'amabilité des éditions des Deux Coqs d'Or
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