Les fossiles ont longtemps intrigué les humains qui les ont interprétés de toutes sortes de façons. Pour certains, le Créateur s’était permis un peu de fantaisie en décorant les pierres, alors que pour d’autres, ils étaient des traces du déluge biblique. Ceux qui y voyaient les restes d’organismes aujourd’hui disparus se frappaient à la désapprobation des autorités religieuses qui imposaient une création unique du monde naturel. Certains allaient même jusqu’à croire que les fossiles étaient l’oeuvre du diable dispersée dans les strates rocheuses pour ébranler les croyants.

L’idée selon laquelle des espèces fossiles ont existé, ou ’’espèces perdues’’ selon l’expression d’abord utilisée en France par Georges-Louis Leclerc Buffon (1707-1788), fait son chemin pendant la seconde moitié du 18ème siècle. Au début du siècle suivant, pour le paléontologue et fondateur de l’anatomie comparée, Georges Cuvier (1769-1832), l’existence de nombreuses formes éteintes n’impliquait pas nécessairement celle d’évolution. Comme Buffon et plusieurs autres, il rejetait le transformisme que pr Pour en lire plus
Les fossiles ont longtemps intrigué les humains qui les ont interprétés de toutes sortes de façons. Pour certains, le Créateur s’était permis un peu de fantaisie en décorant les pierres, alors que pour d’autres, ils étaient des traces du déluge biblique. Ceux qui y voyaient les restes d’organismes aujourd’hui disparus se frappaient à la désapprobation des autorités religieuses qui imposaient une création unique du monde naturel. Certains allaient même jusqu’à croire que les fossiles étaient l’oeuvre du diable dispersée dans les strates rocheuses pour ébranler les croyants.

L’idée selon laquelle des espèces fossiles ont existé, ou ’’espèces perdues’’ selon l’expression d’abord utilisée en France par Georges-Louis Leclerc Buffon (1707-1788), fait son chemin pendant la seconde moitié du 18ème siècle. Au début du siècle suivant, pour le paléontologue et fondateur de l’anatomie comparée, Georges Cuvier (1769-1832), l’existence de nombreuses formes éteintes n’impliquait pas nécessairement celle d’évolution. Comme Buffon et plusieurs autres, il rejetait le transformisme que proposait Jean-Baptiste-Pierre Lamarck (1744-1829), militant pour l’hypothèse, déjà en vogue depuis quelques dizaines d’années, d’un certain nombre de créations successives séparées par autant d’extinctions globales.

Mais à ce moment, les découvertes géologiques se succédaient et les descriptions de mondes disparus s’accumulaient. Il fallait donc multiplier les créations. Les paléontologues Friedrich August von Quenstedt (1809-1889), en Allemagne, et Alcide d’Orbigny (1802-1857), en France, en comptèrent jusqu’à 27 ! Il y aurait donc eu 26 "mondes disparus" avant le nôtre...

La Terre du Dévonien, telle que les paléontologues réussissent à la reconstituer aujourd’hui, serait entrée, il y a deux siècles, dans cette catégorie des "mondes disparus". Elle était en effet drôlement différente de notre planète actuelle. Non seulement les espèces vivantes qui l’habitaient n’étaient-elles pas les mêmes qu’aujourd’hui, non seulement le climat était-il tout autre, mais même vue de l’espace, elle aurait été méconnaissable.

La Terre n’a pas été une succession de mondes disparus et recommencés. Elle a été, et est encore, un monde en changement graduel, mais perpétuel, dont l’apparence a été constamment refaçonnée.

© 2007, Parc national de Miguasha

<i>Mammut americanum</i>

En 1740, le baron de Longueil, de retour d’un voyage en Amérique, rapporte à la cour de France les restes d’un étrange animal, trouvés le long de la rivière Ohio: un fémur, une défense et des molaires dont celle illustrée ici. À la suite de nombreux débats, le naturaliste Buffon déclare en 1778 qu’il s’agit bien des restes d’une «espèce perdue». Le concept de fossile naît ainsi à partir d’une espèce nord-américaine apparue il y a 3,75 millions d’années et éteinte il y a 10 000 ans environ.

Spécimen original conservé au Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris.
2007
© Parc national de Miguasha


Notre planète ressemble à une pêche géante. Si nous pouvions sectionner un fruit aussi énorme, nous pourrions voir que sa pelure est un peu comme la couche externe rocheuse sur laquelle nous vivons, ce que les géologues nomment la croûte terrestre. Cette croûte très mince s’étend à une profondeur de 30 à 65 km sous les continents et à seulement 5 à 15 km sous les océans. Sous cette croûte se trouve le manteau terrestre équivalent à la chair de la pêche. Le manteau est constitué de roche que la chaleur rend malléable, comme la chair juteuse du fruit que l’on peut déformer lorsqu’on la presse entre ses doigts. Finalement, caché profondément sous le manteau à une profondeur de 2885 km se trouve un noyau solide de fer et de nickel – le noyau de la pêche en quelque sorte. Mais les similarités s’arrêtent là. Le volume intérieur du noyau terrestre est solide, mais sa partie métallique extérieure est liquide – la seule couche liquide à l’intérieur de notre planète.

La plasticité du manteau n’est pas uniforme. Sa partie supérieure constitue, avec la fine croûte superficielle qui la recouvre, une enveloppe plutôt rigide que l’ Pour en lire plus
Notre planète ressemble à une pêche géante. Si nous pouvions sectionner un fruit aussi énorme, nous pourrions voir que sa pelure est un peu comme la couche externe rocheuse sur laquelle nous vivons, ce que les géologues nomment la croûte terrestre. Cette croûte très mince s’étend à une profondeur de 30 à 65 km sous les continents et à seulement 5 à 15 km sous les océans. Sous cette croûte se trouve le manteau terrestre équivalent à la chair de la pêche. Le manteau est constitué de roche que la chaleur rend malléable, comme la chair juteuse du fruit que l’on peut déformer lorsqu’on la presse entre ses doigts. Finalement, caché profondément sous le manteau à une profondeur de 2885 km se trouve un noyau solide de fer et de nickel – le noyau de la pêche en quelque sorte. Mais les similarités s’arrêtent là. Le volume intérieur du noyau terrestre est solide, mais sa partie métallique extérieure est liquide – la seule couche liquide à l’intérieur de notre planète.

La plasticité du manteau n’est pas uniforme. Sa partie supérieure constitue, avec la fine croûte superficielle qui la recouvre, une enveloppe plutôt rigide que l’on nomme lithosphère. La lithosphère a une épaisseur qui varie de 10 à 250 km et elle est fragmentée en grandes plaques qui se déplacent à la surface de la Terre comme les pièces d’un casse-tête géant.

La chaleur intense qui règne sous la lithosphère génère des cellules de convection dans la partie profonde du manteau, ce qui force la roche plastique à se déplacer. Les plaques lithosphériques rigides à la surface s’en trouvent également affectées, celles-ci étant poussées lentement, à une vitesse qui n’est pas plus grande que la croissance des ongles de nos doigts. Mais à travers les temps géologiques, l’effet est dramatique. Le mouvement des plaques tectoniques de la lithosphère entraîne avec lui les continents et les îles qui pointent au-dessus des océans, de sorte que la géographie de notre planète est continuellement redessinée.

Cette activité, connue sous le nom de tectonique des plaques, n’a pas toujours eu la même intensité, certaines époques ayant été relativement plus calmes que d’autres. Le Dévonien a été une période très intense à ce chapitre. Des océans se sont formés, les continents ont été remodelés, des chaînes de montagnes ont émergé...

© 2007, Parc national de Miguasha

Vidéo

4,57 milliards d'années d'évolution de notre planète

L’écran est divisé en cinq et présente les éléments suivants :

  • L’écran principal présente la dérive des continents. Le film débute à 800 millions d’années pour se terminer aujourd’hui.
  • L’écran 2 présente les dates correspondantes
  • L’écran 3 présente les espèces présentes pendant les périodes correspondantes
  • L’écran 4 présente la température moyenne des époques correspondantes
  • L’écran 5 présente les périodes correspondantes selon la charte statigraphique internationale.
Année Espèces
740 m. années Algues et cyanobactéries
670 m. années Algues et cyanobactéries
610 m. années Algues et cyanobactéries
560 m. années Animaux à corps mous énigmatiques
510 m. années Grande diversité d’animaux marins, plusieurs avec parties dures
460 m. années Des poissons étranges sillonnent les mers
410 m. années Des plantes et petits invertébrés apparaissent sur les rivages
350 m. années Des tétrapodes sur les rivages et les premières grandes forêts
310 m. années De petits reptiles sur terre et des libellules géantes dans les airs
260 m. années De grands récifs en mer et de plus en plus de reptiles sur terre
210 m. années Les dinosaures apparaissent ainsi que des petits mammifères
160 m. années Les premiers oiseaux avec leurs plumes
130 m. années Des abeilles et des papillons butinent des fleurs
65 m. années Mort des dinosaures puis grande diversité de mammifères
2 m. années Les origines de l’homme
15 000 ans L’homme moderne est sur tous les continents
Année température
740 m. années Très froid
670 m. années Très froid
610 m. années Très froid
560 m. années 19_C (chaud)
510 m. années 20_C (chaud)
460 m. années 23_C (chaud)
410 m. années 21_C (chaud)
350 m. années 16_C (froid)
310 m. années 10_C (froid)
260 m. années 16_C (chaud)
210 m. années 19_C (chaud)
160 m. années 20_C (chaud)
130 m. années 20_C (chaud)
65 m. années 17_C (chaud)
2 m. années 15_C (froid)
15 000 ans 16_C (froid)
Année périodes
740 m. années Proterozoic
670 m. années Proterozoic
610 m. années Proterozoic
560 m. années 542 Cambrien
510 m. années 542 Cambrien
460 m. années 488 Ordovicien, 444 Silurien
410 m. années 416 Devonien
350 m. années 359 Mississippien
310 m. années 318 Pennsylvanien
260 m. années 299 Permian , 251 Triassic
210 m. années 200 Jurassic
160 m. années 146 Cretaceous
130 m. années 66 Paleogene
65 m. années 23 Neogene
2 m. années 1,8 Quaternaire
15 000 ans Quaternaire

De plus, l’écran principal nous montre où se trouvait Miguasha pendant toutes ces années

Parc national de Miguasha

© 2007, Parc national de Miguasha


Une carte géographique du Dévonien nous montrerait une Terre méconnaissable. En effet, à cette époque, l’essentiel des terres émergées était rassemblé en deux grands continents. L’un d’eux, nommé Euramerica par les géologues, chevauchait l’équateur et était traversé du nord au sud par une grande chaîne de montagnes dont la formation n’était pas encore tout à fait terminée. L’Euramerica venait de se former par la rencontre de deux masses continentales du nom de Laurentia et de Baltica. C’est de cette grande collision qu’est née cette chaîne de montagnes. Parmi les cours d’eau qui y prenaient source, l’un se terminait en un estuaire de grande dimension, l’estuaire de Miguasha.

L’autre grand continent, occupant une bonne proportion de l’hémisphère sud et couvrant même le pôle, a été baptisé Gondwana. Il se situait tout près au sud de l’Euramerica et ils entreront même en contact au cours du Dévonien supérieur, faisant disparaître l’océan Rhéïque qui les séparait.

C’est à la fin du Carbonifère, il y a 300 Ma, que l’Euramerica et le Gondwana seront complètement re Pour en lire plus
Une carte géographique du Dévonien nous montrerait une Terre méconnaissable. En effet, à cette époque, l’essentiel des terres émergées était rassemblé en deux grands continents. L’un d’eux, nommé Euramerica par les géologues, chevauchait l’équateur et était traversé du nord au sud par une grande chaîne de montagnes dont la formation n’était pas encore tout à fait terminée. L’Euramerica venait de se former par la rencontre de deux masses continentales du nom de Laurentia et de Baltica. C’est de cette grande collision qu’est née cette chaîne de montagnes. Parmi les cours d’eau qui y prenaient source, l’un se terminait en un estuaire de grande dimension, l’estuaire de Miguasha.

L’autre grand continent, occupant une bonne proportion de l’hémisphère sud et couvrant même le pôle, a été baptisé Gondwana. Il se situait tout près au sud de l’Euramerica et ils entreront même en contact au cours du Dévonien supérieur, faisant disparaître l’océan Rhéïque qui les séparait.

C’est à la fin du Carbonifère, il y a 300 Ma, que l’Euramerica et le Gondwana seront complètement regroupés pour former un unique méga continent, la Pangée. Celle-ci sera par la suite à nouveau morcelée, laissant place à l’Atlantique. La chaîne de montagnes de l’Euramerica sera scindée par cet événement et dispersée de part et d’autre de l’océan. Ces montagnes, on les appelle aujourd’hui Appalaches en Amérique du Nord, de l’Alabama à l’île de Terre-Neuve, Calédoniennes sur les îles britanniques avec les Highlands d’Écosse, et Scandes en Norvège et en Suède. On les trouve aussi sur la bordure est du Groenland et les Mauritanides de l’ouest du continent africain leur sont aussi associées.

Au Dévonien, les Appalaches poursuivaient leur ascension. Elles ont dû par la suite atteindre des élévations beaucoup plus grandes avec des sommets plus escarpés qu’aujourd’hui. Des millions d’années d’érosion plus tard, au cœur de la Gaspésie, elles affichent leurs rondeurs vallonnées en une véritable mer de montagnes.

© 2007, Parc national de Miguasha

Localisation de l’ancien estuaire de Miguasha

Au Dévonien supérieur, l’ancien estuaire de Miguasha prenait ses sources dans les jeunes Appalaches, nouvellement formées à la marge sud-est du continent Euramérica. La position des anciennes masses continentales est de Ron Blakey (http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7)

François Bienvenue
La position des anciennes masses continentales est de Ron Blakey (http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7)
2007
© Parc national de Miguasha, © Ron Blakey


Pendant l’essentiel de la période dévonienne, le climat a été relativement doux et le bloc continental de l’Euramerica, étant situé de part et d’autre de l’équateur, a été le théâtre de l’expansion de forêts de types tropical ou équatorial. De nombreux gisements de vertébrés étaient d’ailleurs à ce moment à une position proche de l’équateur. Ce climat chaud aura été favorable à la vie et l’évolution des vertébrés.

Mais la fin du Dévonien marque une période de refroidissement global de la Terre, marquée par de fortes glaciations qui sont responsables de la disparition de nombreuses espèces. Cette tendance climatique plus froide perdurera pendant une centaine de millions d’années (Ma), jusqu’au début du Trias, où s’amorce le règne des dinosaures.

Ce refroidissement peut être expliqué en partie par la forte présence de végétaux photosynthétiques dans les premières forêts de la planète qui utilisaient le gaz carbonique de l’atmosphère. La baisse résultante de ce gaz à effet de serre aura contribué à la chute des températures mondiales. Mais on l’explique aussi par le positionnement des Pour en lire plus
Pendant l’essentiel de la période dévonienne, le climat a été relativement doux et le bloc continental de l’Euramerica, étant situé de part et d’autre de l’équateur, a été le théâtre de l’expansion de forêts de types tropical ou équatorial. De nombreux gisements de vertébrés étaient d’ailleurs à ce moment à une position proche de l’équateur. Ce climat chaud aura été favorable à la vie et l’évolution des vertébrés.

Mais la fin du Dévonien marque une période de refroidissement global de la Terre, marquée par de fortes glaciations qui sont responsables de la disparition de nombreuses espèces. Cette tendance climatique plus froide perdurera pendant une centaine de millions d’années (Ma), jusqu’au début du Trias, où s’amorce le règne des dinosaures.

Ce refroidissement peut être expliqué en partie par la forte présence de végétaux photosynthétiques dans les premières forêts de la planète qui utilisaient le gaz carbonique de l’atmosphère. La baisse résultante de ce gaz à effet de serre aura contribué à la chute des températures mondiales. Mais on l’explique aussi par le positionnement des continents lui-même. Lorsqu’une grande masse comme la toute récente Pangée se forme, des océans disparaissent et les courants marins sont modifiés. Or ces courants, en redistribuant la chaleur sur la planète, sont des régulateurs importants du climat. Modifier les courants marins, c’est aussi modifier le climat.

© 2007, Parc national de Miguasha

Courbe du carbone atmosphérique

Variations des températures et des concentrations atmosphériques de carbone à travers les temps géologiques. Une chute marquée de la concentration du carbone atmosphérique et un refroidissement rapide caractérisent la fin du Dévonien et le début du Carbonifère.

François Bienvenue
2007
© Parc national de Miguasha


Miguasha sous les tropiques!

Les grands domaines climatiques du Dévonien supérieur. La région de Miguasha était alors située au sud de l’équateur et elle bénéficiait d’un climat relativement chaud. Une calotte glaciaire à laquelle est associée une baisse globale des températures s’est formée au pôle sud à la fin du Dévonien.

François Bienvenue
Position des paléocontinents de C.R. Scotese (Paleomap Project, http://scotese.com).

© Parc national de Miguasha, © Paleomap Project


Les poissons du Dévonien vivaient des journées plutôt courtes. On sait en effet que les années dévoniennes comptaient 400 jours de près de 22 heures chacun. Décidément, rien n’est constant sur cette Terre! En plus des continents qui se déplacent, voilà que même la vitesse de rotation de notre planète varie.

Comment est-ce possible? C’est en quelque sorte la faute de la Lune, notre compagnon céleste. Depuis sa formation, alors que la Terre n’avait que 4,2 milliards d’années (Ga), la Lune provoque des marées sur notre planète. À cause de la gravitation, les grandes masses d’eau sont attirées vers la Lune lorsqu’elles passent vis-à-vis d’elle. Comme la Terre tourne vers l’est et que les marées se déplacent vers l’ouest, ce phénomène freine imperceptiblement la rotation de notre planète: 0.0016 seconde à tous les siècles!

Notre planète aurait donc déjà tourné plus vite qu’aujourd’hui, conférant aux années des journées plus nombreuses, mais plus courtes. Si les caractéristiques de la Terre changent, les lois de la physique, elles, sont immuables. Dans un système binaire en rotation comme le système Pour en lire plus
Les poissons du Dévonien vivaient des journées plutôt courtes. On sait en effet que les années dévoniennes comptaient 400 jours de près de 22 heures chacun. Décidément, rien n’est constant sur cette Terre! En plus des continents qui se déplacent, voilà que même la vitesse de rotation de notre planète varie.

Comment est-ce possible? C’est en quelque sorte la faute de la Lune, notre compagnon céleste. Depuis sa formation, alors que la Terre n’avait que 4,2 milliards d’années (Ga), la Lune provoque des marées sur notre planète. À cause de la gravitation, les grandes masses d’eau sont attirées vers la Lune lorsqu’elles passent vis-à-vis d’elle. Comme la Terre tourne vers l’est et que les marées se déplacent vers l’ouest, ce phénomène freine imperceptiblement la rotation de notre planète: 0.0016 seconde à tous les siècles!

Notre planète aurait donc déjà tourné plus vite qu’aujourd’hui, conférant aux années des journées plus nombreuses, mais plus courtes. Si les caractéristiques de la Terre changent, les lois de la physique, elles, sont immuables. Dans un système binaire en rotation comme le système Terre-Lune, si l’un des deux compagnons perd du mouvement, l’autre doit en gagner. C’est ainsi qu’à mesure que la rotation de la Terre sur elle-même ralentit, la vitesse orbitale de la Lune augmente, ce qui la fait s’éloigner graduellement de nous. En utilisant des lasers, on a pu mesurer le taux actuel de cet éloignement: 3,8 cm par année. C’est peu, mais l’addition de centaines de millions d’années a fait qu’au Dévonien, notre satellite se trouvait à la moitié de la distance qui nous sépare aujourd’hui de lui. À cause de cela, on estime que les marées avaient une ampleur jusqu’à 7 fois plus importante que maintenant.

Ces théories physiques ont été validées par les données de la paléontologie. On sait que les coraux, actuels et fossiles, sont des animaux qui vivent à l’intérieur de petites coupoles de carbonate de calcium (CaCO3), ou calcaire, qu’ils produisent eux-mêmes. Le "squelette" corallien grandit parce que du calcaire est déposé chaque jour pendant toute la vie de l’animal. Mais cette activité cesse durant la nuit, car l’animal vit en symbiose avec des algues unicellulaires qui ont besoin de lumière pour vivre. Les couches quotidiennes sont donc discernables au microscope et permettent de compter les jours, un peu comme on compte les années sur les cernes de croissance d’un arbre.

Chez les espèces vivant en eaux tempérées, donc soumises aux variations saisonnières de température, la croissance hivernale est plus lente et les marques sont plus rapprochées. Les années sont donc faciles à distinguer dans la succession des lignes de croissance et l’étude d’un corail moderne permet de voir des "années" de 365 lignes.

Les coraux fossiles d’il y a 400 millions d’années (Ma), soit du Dévonien inférieur, ont montré des années de 400 lignes, donc de 400 jours, preuve que la Terre tournait plus vite à cette époque. Chez des coraux du Carbonifère supérieur (300 Ma), les lignes annuelles sont au nombre de 380. Les archives fossiles montrent clairement que la Terre a ralenti graduellement sa rotation au cours du temps, et ça continue...

© 2007, Parc national de Miguasha

<i>Cylindrophyllum</i>

Colonie du corail rugueux Cylindrophyllum, présent au début du Dévonien moyen en Gaspésie. Spécimen provenant de la Formation de Battery Point, centre de la Gaspésie.

Parc national de Miguasha
2001
© Parc national de Miguasha


Objectifs d'apprentissage

L’apprenant va:
  • identifier et classer différents types de fossiles;
  • expliquer les étapes de la fossilisation ainsi que les conditions propices à celle-ci;
  • formuler des hypothèses quant à l’évolution des êtres vivants;
  • formuler des hypothèses quant à l’explication de la disparition de certaines espèces.

Page d'accueil du Centre des enseignants | Trouvez des ressources d'apprentissage et des plans de leçons