Les chercheurs qui étudient toutes les formes de vie passée, des dinosaures aux plus petits micro-organismes primordiaux, sont des paléontologues. A partir des fossiles formés il y a des millions d'années, ils datent et établissent des classifications de l'évolution.

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Seul un patient travail sur le terrain, mis en oeuvre grâce à de rigoureux instruments d'étude, peut aider à reconstituer les environnements naturels de la Terre, tels qu'ils existaient il y a des millions d'années. La paléontologie est l'une des branches des sciences de la Terre. Riche en spécialisations, elle part de la découverte à la datation de vestiges cachés dans la croûte terrestre et cherche à décrire une Terre qui nous est largement inconnue.

 

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De la feuille à l'évolution

Selon que les objets d'étude sont des vestiges animaux ou végétaux, la paléontologie se subdivise en deux sciences : la paléobotanique et la paléozoologie.

A partir de nombreux fossiles existants, telle une photographie en négatif, dans de nombreuses roches, la paléobotanique s'attache à reconstituer l'environnement végétal des diverses époques. La paléozoologie, comme la biologie, se divise aujourd'hui en paléontologie des vertébrés et en paléontologie des invertébrés. Les dinosaures entre dans la catégorie des vertébrés fossiles. Par ailleurs, la paléontologie recouvre également deux grandes catégories : la paléontologie générale et la paléontologie systématique. La première s'attache aux aspects théoriques de la discipline et à ses applications possibles. Mais cette discipline cherche également à répondre à certaines questions parmi les plus fascinantes : qui a laissé une trace su Terre, il y a des millions d'années? Comment étaient réparties les espèces animales dans le passé? Comment ont évolué ces espèces? La paléontologie systématique s'occupe, quant à elle, de la classification des fossiles.

 

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Un monde disparu

Lorsqu'un paléontologue découvre des restes d'animaux fossilisés, comme ceux d'un squelette de dinosaure, il doit chercher à les recomposer autant que possible afin de les insérer dans une classification systématique des animaux. Pour ce faire, il compare sa découverte avec des restes trouvés par ailleurs. Ainsi, la paléontologie à déjà reconstitué une partie de la "carte" des espèces qui peuplèrent le monde à jamais disparu il y a plusieurs millions d'années. La nomenclature utilisée est la même que celle employée dans la biologie des espèces vivantes : chaque espèce est désignée par deux noms, un nom générique et un nom spécifique. Le critère fondamental pour distingué deux espèces consiste à individualiser et à documenter une différence morphologique constante, différence qui suggère un isolement de l'espèce. Il est nécessaire, pour évaluer ces paramètres, d'effectuer des analyses statistiques sur de très nombreux échantillons.

 

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Géographie des fossiles

La paléobiogéographie cherche à tracer l'ancienne géographie de la Terre et la répartition des organismes fossiles dans le temps géologique. La faune et la flore était alors divisées en provinces, correspondant à la diffusion des espèces. La répartition sur Terre des organismes (les paléontologues emploient le terme de "dispertion") était active lorsqu'elle était liée à la capacité de déplacement de l'animal ou passive lorsque les organismes étaient transportés par un agent externe (courants marins, vent, autres animaux), pendant une phase de leur existence au moins (au stade larvaire, par exemple).

Comme pour toutes les espèces vivantes, la répartition des espèces fossilisées peut être entravée par certains facteurs appelés "barrières". Ces barrières peuvent être géographiques : pour les organismes marins, des isthmes, des arcs insulaires, et des seuils représentent des obstacles à la migration des poissons primordiaux ou des reptiles marins. Ces mêmes structures peuvent toutefois favoriser la migration des organismes terrestres. Les barrières écologiques sont liées à un environnement qui limite ou favorise la distribution des organismes; dans le cas des dinosaures, la température, relativement uniforme, a joué un rôle décisif dans leur expansion.

 

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L'écologie

La paléoécologie tente de comprendre les relations à l'intérieur d'une communauté et ses rapports à l'environnement. Si l'étude des comportement animaux (l'éthologie) peut s'éxercer sur des organismes vivants, la paléoécologie dispose uniquement d'associations de restes fossilisés dans les sédiments qui les contiennent. L'étude commence habituellement par l'observation de la répartition des fossiles : le paléontologue évalue si ces derniers sont répartis de manière homogène dans un strate rocheuse, s'ils sont concentrés dans des niveaux particuliers, si l"on reconaît des restes transportés ou provenant d'environnements sédimentaires différents. Au cours de la seconde phase, on détermine si la communauté fossile est autochtone (originaire du site), allochtone (c'est-à-dire transportée jusque-là) ou mixte.

La contribution du géologue, spécialiste de l'étude des roches, est indispensable au travail paléontologique.

 

 

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Les traces de vie

Ce dernier n'a pas toujours la chance de découvrir un squelette en mesure de fournir beaucoup d'informations précises. Parfois, il se trouve confronté à de rares signes laissés par les animaux disparux. La paléoichnologie est la branche de la paléontologie qui étudie ces traces laissées par l'activité des espèces fossilisées : traces de déplacement, creusement de tanière ou de galeries, traces de pâturage, pistes de migration, trace de repos, traces de fuite. Entre également dans les ichno-fossiles, les produits de la reproduction (oeufs de dinosaures, par exemple), les restes connexes de l'activité digestive, les excréments fossilisés (appelés coprolites). Les roches ont emprisonné les instants de vie d'une quantité d'animaux et de végétaux, qui sont autant de témoins de la vie passée.

 

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Les plus anciens vestiges

 

 

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Algues bleues, Précambien ( milliards d'années), Bitter Springs, Australie

 

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Psilophyte (plante terrestre), Silurien (420 millions d'années), Angleterre

 

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Ptéridophyte (fougères), Carbonifère (345 millions d'années, Allemagne

 

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Gymnospermes (plantes avec graines), Carbonifère (340 millions d'années, Ecosse

 

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Angiosperme (plantes à fleurs), Crétacé (140 millions d'années), Suède

 

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Protozoaires (unicellulaires), Précambien (700 millions d'années), Afrique du Sud

 

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Invertébrés à corps mou (vers segmentés), Précambien (630 millions d'années), Ediacara, Australie

 

 

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Invertébrés avec exosquelette (trilobites), Cambien (570 millions d'années), Sardaigne

 

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Protocordates (Pikaia, ancêtres des vertébrés), Cambien (530 millions d'années) Burgess Pass, Canada

 

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Agnathes ostracodermes (poissons sans mandibules), Ordovicien (460 millions d'années), Norvège

 

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Placodermes (poissons dotés de mandibules), Dévonien (390 millions d'années), Burgess Pass, Canada

 

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Amphibiens (Ichtyostega, premiers vertébrés terrestres), Dévonien (370 millions d'années), Groenland

 

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Reptiles (ovipares), Carbonifères (330 millions d'années), Ecosse

 

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Ichtyosaures (reptiles marins), Trasique (245 millions d'années) Japon

 

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Thérapsides (reptiles, ancêtres des mammifères), Triasique (240 millions d'années) Afrique du Sud

 

 

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Thécodontes (ancêtres des dinosaures), Triasique (235 millions d'années), Italie et Suède

 

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Dinosaures (reptiles terrestres), Triasique (230 millions d'années), Ischigualastro, Argentine

 

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Ptérosaures (reptiles volants), Triasique (225 millions d'années), Cene, Italie

 

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Premiers mammifères, Triasique (220 millions d'années), Chine

 

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Ancêtre des oiseaux, Jurassique (150 millions d'années), Allemagne

 

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Primates (ancêtres des singes et de l'homme), Paléocène (60 millions d'années), Etats-Unis

 

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Cétacés (ancêtres des mammifères marins), Eocène (55 millions d'années), Pakistan

 

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Chiroptères (mammifères volants), Eocène (50 millions d'années), Messel, Allemagne

 

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Hominidés (stattion debout), pliocène (3,6 millions d'années), Tanzanie