L'histoire de la vie sur Terre
La vie sur notre planète a plus de 3 500 millions d'années. Découvrez les grandes périodes géologiques qui ont marqué son histoire.
Le Précambrien, il y a plus de 539 millions d'années
Il aura fallu près de 100 millions d’années pour que la Terre se forme à partir de planétoïdes eux-même issus de l’accrétion de poussières et de gaz dans le système solaire naissant.
Il y a 4,567 milliards d’années (4 567 millions d'années), la formation de notre planète s'achève. Débute alors le premier éon (plus grande division des temps géologiques) de l'histoire de la Terre : le Précambrien, qui durera près de 4 milliards d'années, soit 88 % de l'histoire de notre planète depuis sa formation.
Durant cette période, la Terre connait un ensemble de transformations allant de la formation du noyau et de la croûte terrestre à la stabilisation de la durée d’une journée et du cycle de la lune. C’est de cette période que datent les premières traces de vie et d’oxygène et finalement l’apparition, il y a près de six-cent millions d’années, des tous premiers animaux.
Impact entre la Terre et Théia, à l'Hadéen.
© Julie PotvinL'Hadéen, prologue de l'histoire de la vie
Il y a 4 567 à 4 031 millions d'années
Lors de cette période, le noyau terrestre se forme et la lune apparaîtra, probablement à la suite d’un impact avec une proto-planète nommée Théia.
La croûte terrestre commence sa formation, et la température à la surface de la planète baisse progressivement. Il y a 4 milliards d’années, à la fin de l’Hadéen, les conditions nécessaires à l’émergence de la vie sur Terre seront réunies.
Bactéries, libres ou regroupées dans des stromatolites, produisant du dioxygène à l'Archéen. Cette production reste anecdotique jusqu'à la future oxygénation des océans et de l'atmosphère, plusieurs centaines de millions d'années plus tard.
© Julie PotvinÀ l'Archéen, les premières traces de vie
Il y a 4 031 à 2 500 millions d'années
Sous l'action d'un volcanisme intense, la croûte terrestre continue de se former. À une date qui reste incertaine, les premières bactéries apparaissent.
La photosynthèse de certaines bactéries, appelées « cyanobactéries », produit alors du dioxygène, déchet toxique auquel le reste du vivant s'adaptera par la suite. Les quantités de dioxygène dans les océans et dans l'atmosphère n'augmenteront cependant fortement qu'au début du Protérozoïque, ère succédant à l'Archéen
Certaines communautés bactériennes sur les fonds marins sont organisées en tapis microbiens qui précipitent des minéraux, formant de grandes structures minérales appelées stromatolites. Ces structures rocheuses sont les plus anciennes traces de vie connues.
Les premiers animaux pluricellulaires apparaissent au Protérozoïque.
© Julie PotvinAu Protérozoïque, les prémices de la vie animale
Il y a 2 500 à 539 millions d'années
Il y a près de 2,4 milliards d'années, au début du protérozoïque (du grec signifiant « avant l'animal »), les océans et l'atmosphère se chargent de l'oxygène produit par les cyanobactéries.
Il y a un peu moins de 1 milliard d'années, à la suite d'un fort refroidissement de la planète, les premières algues se diversifient sur les fonds marins.
Les éponges et les premiers animaux pluricellulaires apparaissent ensuite, à la fin du Protérozoïque. Il s'agit notamment des méduses, mais aussi de diverses formes de vie aux corps mous, ainsi que de petits animaux munis de coquilles.
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Le Paléozoïque, il y a 539 à 252 millions d'années
Au paléozoïque, les animaux abondent et se diversifient rapidement. L'apparition d’organismes pourvus de squelettes minéralisés, internes (par exemple chez les vertébrés) ou externes (par exemple chez les arthropodes), a facilité leur fossilisation et donc la préservation de ces spécimens, permettant leur étude de nos jours.
L'apparition de nouvelles formes de vie à squelette complexe au Cambrien
© Julie PotvinAu Cambrien, la biodiversification s'accélère
Il y a 539 à 487 millions d'années
La diversification de la vie démarrée au Protérozoïque se poursuit et s’accélère au Cambrien avec l'apparition de structure de soutien minéralisées, tels que les squelettes externes des arthropodes. Les fonds marins se peuplent d’animaux aux formes souvent très différentes des faunes actuelles. De nombreux groupes d’arthropodes, de vers, d’éponges ou de mollusques apparaissent.
La diversification de la vie se poursuit dans l'eau à l'Ordovicien
© Julie PotvinÀ l'Ordovicien, la vie marine en expansion
Il y a 487 à 443 millions d'années
La vie animale se propage hors des fonds marins et gagne la colonne d'eau. Des vertébrés et des céphalopodes nagent en eaux libres alors que les brachiopodes et trilobites sont très fréquents sur les fonds marins. Les premières plantes terrestres colonisent les milieux humides continentaux.
L'extinction Ordovicien-Silurien
La Terre connaît une première grande crise à la fin de l’Ordovicien, alors que la vie est exclusivement marine. Cette crise serait due à un intense épisode de glaciation et aurait provoqué la disparition de 60 à 70% des espèces.
Les premiers animaux et plantes colonisent la terre ferme au Silurien, alors que les euryptérides règnent sur les mers.
© Julie PotvinAu Silurien, plantes et animaux prolifèrent sur le continent
Il y a 443 à 419 millions d'années
Les arthropodes et les vertébrés marins poursuivent leur diversification dans les océans. Dans les milieux humides continentaux, les plantes terrestres continuent de se diversifier avec l'apparition des plantes vasculaires (qui possèdent des tiges et de la sève). Elles sont accompagnées de certains arthropodes tels que les myriapodes et les arachnides.
Au Dévonien apparaissent les premiers arbres et les premiers tétrapodes, ces derniers sont encore exclusivement aquatiques.
© Julie PotvinAu Dévonien, un foisonnement dans tous les milieux
Il y a 419 à 359 millions d'années
Au Dévonien, les vertébrés marins sont très diversifiés, en particulier par la présence de nombreux « poissons » cuirassés : les placodermes. Au Dévonien supérieur apparaissent les tétrapodes, premiers animaux munis de pattes et de doigts. Alors inféodés aux milieux aquatiques leurs pattes leur permettent de se déplacer dans des milieux peu profonds, mais pas encore de marcher sur la terre ferme.
La végétation du début du Dévonien ne mesure que quelques dizaines de centimètres de haut : elle fait peu à peu place à des forêts d’arbres mesurant jusque 30 mètres comme les célèbres Archaeopteris.
L'extinction du Dévonien
D’importantes variations climatiques et la chute de l’oxygénation des mers entraînent, à la fin du Dévonien, une crise qui provoque « L'extinction du Dévonien » et la disparition de 75% des espèces.
Les forêts luxuriantes du Carbonifères accueillent de nombreux insectes et les premiers amniotes terrestres.
© Julie PotvinAu Carbonifère, des forêts luxuriantes
Il y a 359 à 304 millions d'années
Au Carbonifère, de la collision entre deux grands continents, nait le supercontinent de la Pangée.
De riches écosystèmes forestiers se développent dans les zones humides. Les arbres et insectes volants se diversifient et se spécialisent, alors que débute l'essor des tétrapodes dans les zones humides et en milieu terrestre.
Dans les mers et océans, la disparition récente des Placodermes permet aux requins et aux chimères de se développer et d'occuper le rôle de superprédateurs marins.
Le Carbonifère se termine par une crise qui touche les milieux humides et provoque l'extinction d'un partie importante de la flore terrestre.
Les conifères et amniotes se diversifient au Permien, alors que des espèces proches des requins dominent les mers.
© Julie PotvinLe Permien, apogée de la vie paléozoïque
Il y a 304 à 252 millions d'années
A la suite d'une aridification du climat, la flore change considérablement. Les plantes à graines deviennent dominantes. Les nouvelles chaînes de montagnes subissent une forte érosion. Les amniotes (vertébrés à quatre pattes pondant des œufs) se diversifient sur la terre ferme. Dans les océans, le sommet de la chaîne alimentaire est dominé par des groupes proches des requins actuels.
L'extinction Permien-Trias
A la fin du Permien a lieu la plus grande extinction qu’ait connue la Terre. Elle provoque la disparition de plus de 90 % des espèces, terrestres comme marines. Cette crise sans précédent aurait été essentiellement causée par deux épisodes volcaniques majeurs.
Le Mésozoïque, il y a 252 à 66 millions d'années
Cette période de grande diversification de la biodiversité, comprise entre deux extinctions massives, dure près de 200 millions d’années. Elle se caractérise par l’émergence des dinosaures, des reptiles volants et des reptiles marins, ainsi que des mammifères et des plantes à fleurs.
Suite à la crise Permien-Trias, une nouvelle faune se diversifie dans les mers, sur terre et dans les airs.
© Julie PotvinLe Trias, après la crise
Il y a 252 à 201 millions d'années
Une forte diversification des reptiles débute au Trias : crocodiles, tortues ou encore dinosaures apparaissent sur le supercontinent de la Pangée, accompagnés des premiers mammifères. Des reptiles retournent à la vie marine. Les ptérosaures sont les nouveaux grands prédateurs volants. Les groupes dominants d’insectes sont les coléoptères, les diptères et les hyménoptères. Les conifères deviennent les arbres les plus abondants.
L'extinction Trias-Jurassique
La crise du Trias-Jurassique s’étend sur près de 17 millions d’années, un record en comparaison aux autres crises qui s’étendent sur des périodes durant de 1 à 2 millions d’années. Probablement induite par un intense volcanisme en plein cœur de la Pangée, cette crise conduit à la disparition de 70 à 80% des espèces, alors que commence l'ouverture de l'océan Atlantique.
Au Jurassique, les dinosaures dominent de nombreux écosystèmes. Ils connaissent une grande diversification et gagnent en taille.
© Julie PotvinAu Jurassique, les grands dinosaures et les premiers oiseaux
Il y a 201 à 143 millions d'années
Au Jurassique, la Pangée n’existe plus, morcelée par l'apparition des océans Atlantique et Téthys, où règnent les reptiles marins. Les dinosaures se diversifient, avec le développement du gigantisme mais aussi l'apparition des premiers oiseaux. Les insectes connaissent également une forte diversification. Côté forêts, les plantes à graines prospèrent, mais les fougères restent très présentes dans certains milieux.
Les plantes à fleurs et les pollinisateurs se diversifient au Crétacé, après leur apparition au Jurassique. Les continents sont encore dominés par les dinosaures.
© Julie PotvinAu Crétacé, les dinosaures côtoient les plantes à fleurs
Il y a 143 à 66 millions d'années
C’est au Crétacé qu’ont vécu de célèbres dinosaures comme le tyrannosaure ou le tricératops. Les ammonites et reptiles marins sont fréquents dans les océans tandis que les espèces d’oiseaux se diversifient. Apparues au Jurassique, les plantes à fleurs connaissent un important succès évolutif au Crétacé, événement majeur de la formation des écosystèmes à venir. Elles sont accompagnées des premiers pollinisateurs.
Crise du Crétacé-Paléogène
La dernière grande crise du vivant est sans doute la plus connue, car elle correspond à l’extinction d’un des groupes d’animaux fossiles les plus célèbres : les dinosaures (à l'exception des oiseaux). Elle concorde avec un épisode volcanique majeur au Dekkan (Inde), auquel s’ajoute la chute d’un astéroïde dans la péninsule du Yucatan (Mexique). Ces deux événements ont impacté toute la planète.
Le Cénozoïque, d'il y a 66 millions d'années à aujourd'hui
Débutant il y a 66 millions d’années, le Cénozoïque se poursuit aujourd’hui. Connu comme l’ère des mammifères du fait de la rapide évolution de ces derniers vers de grandes tailles, c’est aussi une période de grandes diversifications parmi les oiseaux, les plantes à fleurs ou encore les poissons à arêtes.
Suite à l'extinction de nombreuses espèces incluant les dinosaures non-aviens, les ammonites et les grands reptiles marins, les milieux se repeuplent au Paléogène.
© Julie PotvinLe Paléogène, une nouvelle diversification après la crise Crétacé-Paléogène
Il y a 66 à 23 millions d'années
Les dinosaures non-aviens, les ammonites et de nombreux autres groupes d’espèces ont récemment disparu. Sur la terre ferme et dans les airs, les mammifères et les oiseaux connaissent une forte diversification, alors que les actinoptérygiens (ou « poissons à nageoires rayonnées ») deviennent abondants dans les océans et les eaux douces.
Les plantes résistent bien mieux à la crise que les animaux, notamment les plantes à fleurs (incluant les arbres feuillus), qui poursuivent leur développement et deviennent la flore la plus diversifiée.
Les écosystèmes se modifient au Néogène, se rapprochant de la faune et de la flore que nous connaissons aujourd'hui.
© Julie PotvinAu Néogène, la mise en place des écosystèmes d’aujourd’hui
Il y a 23 à 2,6 millions d'années
Le courant de Drake se met en place autour de l’Antarctique et la planète se refroidit progressivement pour s'approcher du climat actuel. Durant le Néogène, l'isthme de Panama se referme, reliant les Amériques du Nord et du Sud et formant ainsi une séparation entre Atlantique et Pacifique.
Dans ces océans, les grands mammifères marins se diversifient, chassés par des prédateurs apparus au Dévonien et qui dominent à nouveau, au Néogène, les écosystèmes océaniques : les requins, et notamment le mégalodon.
Sur la terre ferme, les prairies de graminées deviennent fréquentes et la faune s’adapte à de nouveaux écosystèmes proches de ceux que l’on connait aujourd’hui.
Au Quaternaire, les périodes de glaciation et l'apparition des sociétés humaines ont un impact majeur sur le climat et la biosphère.
© Julie PotvinAu Quaternaire, les glaciations et l’émergence du genre Homo
D'il y a 2,6 millions d'années à aujourd'hui
Le Quaternaire est la période géologique actuelle, commençant il y a 2,58 millions d'années. Plusieurs épisodes de glaciation et/ou l’émergence du genre humain amènent à l’extinction de la majorité des espèces de grands mammifères (appelés « mégafaune »), tels que les mammouths ou les paresseux géants. Plus récemment, en un temps bien plus court que lors des autres périodes géologiques, les activités humaines impactent tous les écosystèmes et provoquent une augmentation globale de la température.
Cet article a été rédigé par Nicolas Cellier, Muséum national d'Histoire naturelle.
Référents scientifiques
Damien Germain
Paléontologue, maître de conférence et chargé de collection au Muséum national d'Histoire naturelle (CR2P - UMR 7207)
Anaïs Boura
Paléobotaniste, maître de conférence et chargée d'enseignement au Centre de Recherche en paléontologie - Paris (CR2P, UMR 7207)
Guillaume Billet
Maître de conférences et chargé de collection au Muséum national d'Histoire naturelle (Centre de recherche en paléontologie - UMR 7207)
Gaël Clément
Paléontologue, Professeur du Muséum national d’Histoire naturelle, Centre de recherche en paléontologie - Paris (UMR 7207)
Guillaume Lecointre
Systématicien, enseignant-chercheur et professeur du Muséum national d'Histoire naturelle - Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité (UMR 7205)
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