Evolution vers les dinosaures
Les archosaures (ci-contre un Euparkenia: 65 cm de long) sont apparus vers la fin de l´ère primaire, au cours du Permien (il y a 250 millions d´années), mais comme toute évolution, d´une manière floue. Il semblerait qu´à cette époque (- 251 millions d´années) l´impact d´une météorite ou un volcanisme intense est provoqué une extinction PT (Permien - Trias) de 70% des espèces terrestres et 95% de l´ensemble, la plus importante de l´histoire de la Terre, permettant ainsi leur apparition et leur évolution. Dans les sédiments marins de cette période, les chercheurs ont trouvé des anomalies de carbone et d´oxygène et de l´iridium sur les continents. Dans les fossiles, les chercheurs ont remarqué la disparition brutal du pollen, remplacé par des champignons qui vivent sur les détritus organiques. Cette extinction donnera naissance à beaucoup de nouveaux groupes de vertébrés. Les archosaures sont apparus, se sont épanouis rapidement et disparurent. Sont aussi apparus pour la première fois, les groupes principaux de la faune vertébrée terrestre (y compris lissamphibiens, tortues, mammifères, sphénodontides (ci-contre), squamates et crocodiles, tout comme des ptérosaures et des dinosaures).
Les descendants des archosaures (tels les dinosaures) ont dominé les vertébrés au Mésozoïque, pendant toute l´ère secondaire, c´est-à-dire 200 millions d´années. Ils suivirent l´évolution du système circulatoire des poissons dont ils sont issus, c´est-à-dire le passage d´une respiration dans l´eau à la respiration dans l´air. Ils sont la suite des amphibiens, des reptiles et des sauriens. Les oiseaux aussi sont le prolongement des reptiles, ils appartiennent au même phylum, celui des Sauropsidés. Les reptiles et les oiseaux s´opposent aux mammifères par la disposition de leur appareil circulatoire. Les mammifères sont des Théropsidés. Les reptiles fossiles peuvent être répartis dans les 2 phylums. Les Théropsidés atteignent leur apogée au Permien - Trias, avant les Sauropsidés. Ils posséderaient une carapace et dents palatales. La Tortue semblerait appartenir à ce groupe, mais les avis sont partagés. Les Archosaures, descendants des Eosuchiens, sont des diapsides. Ils comprennent les Pseudosuchiens, les Phytosaures (ci-contre), les Crocodiliens, les Dinosauriens et les Ptérosauriens. Les Phytosaures rappellent les crocodiles par la forme de leur crâne.
Les oiseaux sont issus des Ptérosauriens et le Cœlurosaurien est une classe plus étroitement liés aux oiseaux. Certaines caractéristiques des cœlurosaures (ci-contre) incluent des bras allongés et des chevilles dont la possibilité de rotation est réduite (utile pendant la locomotion). Le petit Ptérodactyle (taille d´un moineau) est apparu au début du Jurassique et s´éteignit au Crétacé sous la forme du Ptéranodon de 15m d´envergure. On remarque le célèbre Archaeopteryx plus proche du reptile que de l´oiseau avec une mâchoire à dents. De même pour l´Hesperornis qui avait une mandibule dentée. Les gigantesques Ratites (3m de haut) avec les Aepyornis ou oiseaux éléphants, furent découverts à Madagascar. Les ratites diffèrent d´autres oiseaux incapables de voler (absence de prédateurs), ils ressemblent à de grosses autruches dont ils sont les ancêtres. Ils vécurent jusqu´à il y a 2000 ans et furent massacrés par les premiers hommes qui débarquèrent sur Madagascar. Les malgaches leur ont donné le nom de Vorompatra ou oiseau des marais (à droite). Ils ont pondu les plus gros oeufs (34 cm) de grande capacité (9 l), soit 15 fois plus gros qu´un oeuf d´autruche. Il devait ressembler à une autruche géante de plus de 2,50 m à 3 m de hauteur (à comparer aux 2 m de l´autruche) mais bâtie beaucoup plus massivement. Son poids fut estimé à 400 à 500 kg.
On remarque au Permien supérieur et au Trias inférieur, les premiers Sauropsidés (Eosuchiens), sorte de lézards. Les Plésiosaures, qui ne sont pas des diapsides, débutent au Trias ( - 200 millions d´années) (Pistosaurus). Les serpents sont apparus au Crétacé, mais leurs ancêtres, les diapsides, vivaient bien avant , car leur évolution fut très longue. Il est à noter que les serpents venimeux sont apparus au cours du Tertiaire et font partis d´une lignée à part, ce qui explique leur absence de Madagascar.
Les Dinosaures ne constituent pas un groupe bien défini: on y inclut les plus gros Archosaures. Ils apparaissent au Trias (Platyspondylus)
Pour mieux comprendre et admirer des images, voir le tableau représentant la lignée des dinosaures.
http://pubs.usgs.gov/publblications/text/dinosaurs.html
Photo originale de Peter Trusler; reproduite par USGC avec la permission de la Poste Australienne.
Allosaure
Voici pour clore ce petit exposé, un exemple de dinosaure appartenant aux grands carnivores du Jurassique - Crétacé (160 à 90 millions d´années BP). L´Allosaure était bipède et avait une masse de 3 tonnes environ. Des chercheurs ont estimé que l´allosaure pouvait courir à quelques 8 km/h pour attraper des dinosaures herbivores, grâce à de puissants muscles logés dans ses pattes. Il pouvait atteindre 12 mètres de long pour 4 à 5 mètres de haut. Comme l´illustre cette image, sa tête était très grosse par rapport à son corps et mesurait près de 80 centimètres de long avec une gueule équipée d´environ 70 dents, longues de 10 cm. Elles étaient toutes recourbées vers l´arrière pour empêcher une proie de s´échapper et il en repoussait une, immédiatement, si l´Allosaure la perdait en tombant sur un os.... Ses mâchoires extensibles pouvaient lui permettre d´avaler d´un seul coup d´énormes morceaux de viande. Trois griffes acérées à chaque patte lui permettaient de s´agripper à ses proies.
http://dinomania.free.fr/Index/allosaurus.html
L´affaire Chicxulub
Il y a 65 millions d´années, un astéroïde de 10 km à 20 km de diamètre (nettement plus grand que l´Everest), percuta la Terre dans la presqu´île du Yucatan, à Chicxulub au Mexique. La vitesse de percussion fut estimée à 25 km/s (90 000 km/h), dégageant instantanément une énergie de 1024 joules, soit l´équivalent de 5 milliards de bombes d´Hiroshima. En moins d´une seconde, il a traversé l´atmosphère en la volatilisant sur des centaines de km. Le cratère d´impact fut retrouvé et il mesure 200 km de diamètre et a dû atteindre 30 km de profondeur, l´érosion l´ayant comblé avec une couche de sédiments atteignant 900 m d´épaisseur. Il s´ensuivit un jaillissement de matière jusqu´à 60 ou 70 km de hauteur. La température de l´atmosphère fut portée à 400°C sur l´ensemble de la Terre. Le méthane, issu de la décomposition des plantes et enfoui dans les couches internes, fut éjecté dans l´atmosphère en s´enflammant. Des incendies gigantesques embrasèrent la planète. Du fait que cela se passa à l´équateur, le nuage de poussières se repartit sur les 2 hémisphères, accélérant le processus de recouvrement planétaire.
L´obscurcissement du ciel fit tomber la température moyenne de 4 à 10°C, ce qui est considérable. La température moyenne actuelle est de 12,5°C. L´hiver nucléaire dura une dizaine d´années (- 10°C à - 20°C) et fut suivi par un effet de serre qui dura 10 000 ans. Les océans mirent 200 à 500 000 ans pour s´en remettre.
Il y eut disparition des 2/3 des espèces vivantes. En haut de la pyramide alimentaire se trouvaient les dinosaures. Tout le monde est d´accord pour dire que les dinosaures ont disparu à la suite d´un phénomène climatique brutal. Des modifications climatiques ont eu lieu entre 220 et 65 millions d´années, mais aucune n´a provoqué de telles destructions. Aujourd´hui les scientifiques savent que ce bouleversement est la conséquence de cet impact. Une expédition internationale, conduite par une équipe allemande, est en cours, pour forer ce cratère, afin de confirmer une fois pour toute, cet événement.
début du dernier forage le 3 décembre 2001:
http://icdp.gfz-potsdam.de/html/sites/chicxulub/news/20011203-Chicxulub_en.html
L´équipe de l´ODP (Ocean Drilling Program), embarquée à bord du bateau foreur JOIDES (Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling) a prélevé des sédiments sur le rebord d´un plateau sous-marin à environ 500 km à l´est de Jacksonville, en Floride et a trouvé une preuve évidente de l´impact d´un "caillou" extratrestre (comète, astéroïde ou météorite). L´analyse des carottes a révélé successivement : une couche contenant des fossiles d´espèces marines ayant vécu avant l´impact, une couche de gaz et de poussière projetée par la météorite, une couche contenant des traces de la météorite elle-même, celle-ci ayant été vaporisée par l´impact avant de retomber sous forme de pluie, une couche où les traces de vie marine sont très rares, puis une couche dont les fossiles indiquent une prolifération des espèces ayant survécu, ainsi que l´apparition de nouvelles espèces, ce que confirment les fossiles terrestres.
Des preuves furent retrouvées sur toute la planète. Partout la même anomalie apparaît entre les couches géologiques du crétacé et du tertiaire, la limite KT. Il existe une fine couche de suie (1 à 2 cm) avec des proportions importantes de métaux lourds, très rares sur la Terre : iridium, platine et or. Dans le Système solaire la constitution isotopique de l´iridium est identique à ce qui fut trouvé et dans les mêmes proportions: 37,3% d´iridium 191 et 62,7% d´iridium 193.
L´iridium est un élément rare sur Terre, mais très commun dans les météorites. La couche d´argile concernée, 1 cm, renferme 30 fois plus d´iridium que les couches immédiatement inférieures et supérieures. Toute la Terre est imbibée de cet élément à cet endroit.
Cette couche s´appelle KT (crétacé - tertiaire). La suie, qui est un résidu de carbone, serait une conséquence des incendies qui suivirent l´impact. Six mn après, une pluie de matière incandescente s´ abattait partout. A cause de la suie, la végétation fut détruite. La nuit dura 6 mois avec baisse de température et la destruction du plancton fut l´une des conséquences. On estime à 5 000 milliards de tonnes, le volume de roches qui se transforma en anhydride sulfureux. L´impact oblique fit que toute l´énergie se transféra dans l´atmosphère. Mais, il faut bien voir que le caillou faisait plusieurs fois l´épaisseur de la couche d´ air.
Autre fait intéressant, des fragments de sol mexicain, datant de cette époque, furent retrouvés en France. Par contre rien ne peut être retrouvé dans les glaces des pôles, car elles furent formées nettement après cet événement, il y a 35 millions d´années.
La couche KT marque là, une rupture des genres végétal et animal. Avant et après, tout y est différent. On y trouve des cristaux de quartz, qui ne se produisent qu´ à la suite d´un choc extrêmement violent. Il y a aussi des tectites que l´on ne voit que dans des astéroïdes. A Chicxulub, sur la carte gravimétrique existe une anomalie de gravité. La reconstitution à partir des données de gravité et magnétiques, a révélé un cratère, de structures en anneau, parfaitement circulaire de 180 km de diamètre. Il est enterré sous 900 m de sédiments datant du cénozoïque.
http://www.man.ac.uk/Geology/special/stehoy.htm
voir le lieu du nouveau forage: http://www.vpro.nl/data/projecten/dagboeken/index.shtml?4258413
Gestion du programme de forage international:
http://icdp.gfz-potsdam.de/
L´analyse de la carte gravimétrique montre 2 anomalies négatives symétriques avec un sommet comparable au profil du cratère d´impact de Manicouagan, au Québec. Les données du champ magnétique indiquent, quant à elles, une fusion de 20 000 km3 de matière. La gravité centrale est de 15 à 20 mGal (milligal). Les résultats orientent les recherches vers un diamètre de 170 ± 25 km et une profondeur de 45 à 60 km. Chicxulub est certainement l´endroit de la plus grande structure d´impact sur Terre et si l´évaluation de taille totale de 300 kilomètres est prouvée, peut-être un des plus grands cratère produit dans le Système solaire intérieur, au cours des 4 derniers milliards d´années.
http://www.gfz-potsdam.de/news/20011203-Chicxulub_en.html
en haute résolution (1Mo):
http://www.gfz-potsdam.de/news/fotos/chicxulub/Magchic-HiRes.jpg
Ci-dessus, la représentation en image 1D et 3D, des anomalies magnétiques du cratère de Chicxulub, compilées avec des mesures aériennes du champ magnétique. Les anomalies sont nettement concentrées à l´intérieur du cratère, lieu où se trouve profondément enfoncé le corps impacteur, fondu.
Bien avant les forages de JOIDES, la stratigraphie du cratère avait été connue à partir de quelques fragments issus de l´exploration pétrolière entreprise, il y a 20 ans, par la Compagnie Nationale Mexicaine du Pétrole (PEMEX). Mais ceux-ci semblèrent sans intérêt pour la compagnie, qui les oublia. Or, les derniers examens montrent que dans les 900 m de sédiments du Cénozoïque, une certaine partie est constituée de roches hétérogènes d´impact qui contiennent des minerais abondants (quartz, feldspath, zircon) fournissant une preuve évidente du métamorphisme de choc [ Sharpton, 1992 ; Swisher, 1992 ; Shuraytz, 1994 ]. Dans ces fragments, la roche fondue de Chicxulub est datée par le rapport des isotopes de l´argon (Ar40 et Ar39) à 65,07 ± 0,1 millions d´années, un âge obtenu sur le verre, formé lors de l´impact, trouvé à la limite KT au Mexique et à Haïti [ Swisher et autres, 1992 ].
