Histoire de la vie et le registre fossile

Le registre fossile préserve l'histoire de la vie sur plus de trois milliards d'années, des premiers microbes à la diversité des plantes et des animaux, telle qu'elle est lue dans les roches d'âges successifs.

Definition

Le registre fossile est la totalité des restes et traces préservés de la vie passée dans les archives rocheuses, et l'histoire de la vie est la séquence reconstruite de l'origine, de la diversification et du renouvellement des organismes à travers le temps géologique.

Scope

Ce sujet couvre le vaste schéma de l'histoire de la vie tel que documenté par les fossiles : l'origine et la dominance précoce de la vie microbienne, l'émergence des organismes multicellulaires complexes et la diversification cambrienne, ainsi que les transitions majeures des plantes et des animaux. Il traite le registre fossile comme une archive géologique, complétant l'évolution biologique.

Core questions

• Quand et comment la vie est-elle apparue pour la première fois, et pourquoi est-elle restée microbienne si longtemps ?
• Qu'est-ce que l'explosion cambrienne et pourquoi est-elle significative ?
• Dans quelle mesure le registre fossile est-il complet et biaisé en tant que preuve de la vie passée ?

Key theories

Le long prélude microbien

Pendant la majeure partie de l'histoire de la Terre, la vie était microbienne, avec une dominance des procaryotes puis des eucaryotes unicellulaires ; l'augmentation de l'oxygène atmosphérique provenant des microbes photosynthétiques a préparé le terrain pour la vie complexe.

Diversification cambrienne des animaux

Vers le début du Cambrien, les plans d'organisation corporelle des animaux se sont rapidement diversifiés dans le registre fossile, marquant l'apparition de la plupart des groupes majeurs d'animaux complexes sur un intervalle géologiquement court.

Mechanisms

Les organismes sont préservés sous forme de fossiles lorsque leurs restes ou traces sont enfouis et lithifiés avant leur décomposition, un processus fortement biaisé en faveur des parties dures et de certains environnements. La lecture des fossiles dans l'ordre stratigraphique révèle l'apparition, la diversification et l'extinction des groupes au fil du temps, tandis que les lacunes et les biais de préservation doivent être pris en compte lors de la reconstruction de l'histoire de la vie.

Clinical relevance

Le registre fossile fournit la base empirique pour la corrélation et la datation biostratigraphiques, documente la biodiversité à long terme et ses réponses aux changements environnementaux, et offre un contexte pour comprendre l'extinction et les changements écosystémiques actuels.

History

Cuvier a établi que les fossiles documentent des organismes éteints au début du XIXe siècle. Les découvertes du XXe siècle, y compris le schiste de Burgess de Walcott et la reconnaissance des fossiles microbiens précambriens, ont considérablement étendu l'histoire connue de la vie, et la paléobiologie moderne intègre ces éléments avec des preuves évolutives et géochimiques.

Debates

Réalité et rythme de l'explosion cambrienne

La question de savoir si la diversification cambrienne fut un événement évolutif véritablement abrupt ou un artefact d'une meilleure préservation et de la première apparition de parties dures continue d'être débattue parmi les paléontologues.

Key figures

• Andrew Knoll
• Michael Benton
• Charles Walcott
• Georges Cuvier

Seminal works

• knoll2003
• benton2014

Frequently asked questions

Pourquoi le registre fossile est-il incomplet ?

La plupart des organismes se décomposent sans être préservés, et la fossilisation favorise la vie à corps dur dans les environnements où un enfouissement rapide se produit ; l'érosion et le métamorphisme ultérieurs détruisent également les fossiles, de sorte que le registre ne capture qu'un échantillon petit et biaisé de la vie passée.