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Depuis la formation de la Terre, il y a environ 4,6 milliards d’années, durant plusieurs millions d’années, des océans se sont remplis d’eau de pluies d’origine cométaire. Par la suite, c’est le déclenchement du début du monde vivant dans des environnements marins. La vie va donc prendre le tout premier départ sur la planète, sans eau, celle-ci ne se serait pas développée. Enfin, c’est dans l’eau des océans que les premières bactéries vont faire leur apparition.
La bactérie, base constitutive de tout être vivant, les Procaryotes sans noyau
Les premières bactéries sont des Procaryotes. Ce sont les premiers micro-organismes qui accompagnent l’aventure de l’évolution de la vie sur Terre depuis près de quatre milliards d’années. Les plus vieilles bactéries connues au monde ont pu être identifiées au nord-est du Québec (Canada) par Matthew Dodd, de l’University Collège de Londres. Il s’agit de microfossiles de bactéries qui dateraient de 3,77 à 4,29 milliards d’années. À l’origine de la vie, les bactéries deviennent des supports de tout être vivant, jouent un rôle capital dans la transformation des éléments constitutifs de la matière vivante. Les plus anciennes ne possèdent pas de système génétique à l’intérieur d’un noyau, lequel est diffus dans la cellule. Ce sont donc des cellules dites procaryotes (êtres unicellulaires sans membrane nucléaire). Elles se distinguent des cellules eucaryotes (2 milliards d’années) caractérisées par la présence d’un noyau qui contient l’information génétique de la cellule. Les premières traces de ces bactéries (procaryotes) se trouvaient dans les constructions microbiennes. Ce sont les stromatolithes, découverts sous l’eau en Australie qui dateraient de plus de 3 milliards d’années. Les bactéries (Procaryotes) ont été les premiers organismes utilisant l’énergie solaire (photosynthèse) pour se développer et se reproduire. Ce qui a permis aussi la réduction du CO2 et l’augmentation de l’Oxygène. C’est grâce à l‘augmentation de l’oxygène que la couche d‘Ozone est formée. Celle-ci constitue un voile de protection contre les rayonnements ultraviolets, ce qui va accélérer le développement de la biodiversité, d’où d’abord l’apparition des Eucaryotes.
Le passage des Procaryotes aux Eucaryotes avec noyau
En plus de la préparation de l’environnement naturel pour le développement de la biodiversité, suite à la coopération de certains Procaryotes amenés à s’associer et à «travailler» avec les Eucaryotes, phénomène appelé symbiose, apparaît la notion du sexe, qui devient un atout majeur pour la vie. La reproduction sexuée ouvre la voie à une créativité extraordinaire puisqu’elle permet le brassage des patrimoines génétiques différents et la création d’êtres uniques à chaque reproduction. Les cellules eucaryotes sont caractérisées par la présence d’un noyau qui contient l’information génétique de la cellule. Chez les premiers Eucaryotes, les cellules se reproduisent sexuellement, surtout par mitose (division cellulaire). C’est donc ce mode de reproduction par la sexualité qui va permettre d’accélérer le processus d’amplification du phénomène évolutif chez les plantes et les animaux, qui se diversifient en multiples phylums. Depuis leur apparition il y a 3,8 milliards d’années, les Procaryotes évoluent peu, tandis qu’à partir de 2,2 milliards d’années, les cyanobactéries ont amorcé leur évolution vers l’Homo sapiens (300.000 ans), ancêtre de l’Homme moderne. Ces organismes multicellulaires ont donc permis un monde dynamique, déclenchant des événements en série et donnant le départ d’une évolution du vivant désormais beaucoup plus rapide.
Ces Eucaryotes à reproduction sexuée ont un métabolisme utilisant de l’oxygène. Ce métabolisme va permettre aux formes primitives de quitter les fonds marins et de coloniser les eaux peu profondes. L’oxygène, qui représentait 2% il y a 450 millions d’années, atteint entre le Dévonien et le Carbonifère, soit il y a 350 millions d’années, le taux que nous connaissions actuellement : 21%. L’augmentation progressive de l’oxygène, libéré à cette époque dans l’atmosphère, va engendrer un nouveau processus : la respiration. C’est donc à partir de cette étape primordiale que la vie marine va passer à la vie terrestre. Enfin, comme l’évolution est un seul fil conducteur, la reproduction sexuée des Eucaryotes qui a permis un départ du monde vivant marque le début de l’histoire de la sexualité, en diversifiant la biodiversité en multiples espèces jusqu’à l’Homme, dont la démographie est passée depuis l’origine de l’Humanité, il y a 3 millions d’années, de quelques centaines d’individus à 200.000 générations et 100 milliards d’individus qui ont vécu sur Terre jusqu’à nos jours.
La minéralisation des squelettes : les animaux à corps durs
Si la première histoire de la vie commence d’abord par une aventure microbienne (stromatolithes, 3 milliards d’années), le deuxième événement capital de l’évolution coïncide avec l’apparition du squelette minéralisé (600 millions d’années), désigné comme forme de transition entre le Précambrien et le Cambrien. Cet événement se traduit par l’apparition plus ou moins simultanée des grands plans animaux et des grands embranchements, à l’origine de ceux représentés dans les temps actuels (Mollusques, Échinodermes, Arthropodes...). Avant la minéralisation, les espèces vivaient dans un milieu aquatique, leurs corps mous étaient soutenus par l’eau. La minéralisation a permis aux espèces aquatiques, de se doter d’un squelette minéralisé pour rendre leur corps durs et pour se préparer à la gravité de la pesanteur qui permettra leur sortie sur Terre. Les premiers fossiles à coquilles, dits métazoaires primitifs, qui sont éteints, ont été découverts dans des sites datant entre 550 et 540 millions d’années, comme genre de Sinotubulites, petits fossiles coquilliers en forme de tube de la même période.
Et comme Cloudina qui est l’un des plus anciens microfossiles à squelettes carbonatés connus. Comme on l’a vu, l’acquisition de squelettes minéralisés au sein des animaux invertébrés marque une innovation évolutive de la vie qui semble guider et accélérer l’évolution. Donc, entre 540 et 520 millions d’années, on assiste à l’«explosion cambrienne». Parmi ces métazoaires, des Invertébrés qui représentent 90% de la diversité animale, nous distinguons aussi les Vertébrés pourvus d’une colonne vertébrale. Ces derniers se subdivisent en poissons exclusivement aquatiques et en Tétrapodes. Donc, durant le Cambrien, marqué par l’explosion des espèces jusqu’à la fin du Dévonien, la vie était uniquement sous-marine, et à partir du Carbonifère inférieur, on assiste à l’apparition d’une vie terrestre, c’est-à-dire, il y a environ 400 millions d’années. Ce sont les arthropodes qui se sont aventurés les premiers sur la Terre ferme. Les Trilobites furent les plus importants de cette explosion Cambrienne : ce sont les invertébrés dominants de cette période. Les Vertébrés, divisés en classes aussi fondamentales que les Poissons, les Amphibiens, les Reptiles, les Oiseaux et les Mammifères, sont probablement les créatures les plus essentielles du règne animal. Ce qu’on peut constater, après les organismes à corps mou vivant dans l’eau au cours de l’ère primaire (520 Ma), viennent les corps minéralisés qui sortent progressivement de l’ensemble des eaux vers le Carbonifère (380 Ma). Ainsi, la terre ferme est colonisée successivement par des plantes, puis des invertébrés (araignées, escargots, insectes, scorpions), puis des amphibiens, des reptiles, des dinosaures et toutes sortes de mammifères.
Abdessamad Senhaji Rhazi,
architecte de profession et paléontologue de passion, Membre de l’association ATTARIK Foundation for Meteoritics and Planetary Science
