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Les dinosaures : les neuf homologies dinosauriennes

Par André Holbecq


DINOSAURES
COMMENT LES RECONNAITRE ET LES DISTINGUER
DES AUTRES REPTILES MESOZOIQUES : les 9 homologies dinosauriennes



Trop souvent encore les profanes, voire certains livres de vulgarisation, ne distinguent pas les dinosaures de leurs contemporains mosasaures, plésiosaures, ichtyosaures, et ptérosaures. Il n'y a pas de dinosaures (sensu stricto) volants ou nageants. Pas d'ailes ou de palettes natatoires chez les dinosaures. Tous se déplacent sur deux ou quatre pattes, qui, chose curieuse pour des "reptiles", sont redressées bien à l'aplomb en dessous du corps, et non pas en position latérale comme chez les lézards ou les sauriens (crocodiles,…). Il existe de nombreuses pistes d'empreintes fossilisées qui en témoignent. Or les dinosaures forment bien un groupe monophyllétique (Jacques Gauthier -1986, et Michael Benton -1990).

Que ce soit un ornithischien ou un saurischien, chaque dinosaure possède, en principe, une série de 9 homologies. Selon le paléontologue Philippe Taquet du Museum de Paris, les dinosaures possèdent tous 9 homologies, comme il l'indique dans son excellent livre, "Grandeur et décadence des dinosaures", chez Odile Jacob.

La classification moderne est basée sur la "cladistique", une méthode de classification inventée par l'entomologiste Willi Henning.

Nous allons donc présenter les 9 homologies typiquement dinosauriennes.

Une homologie étant une ressemblance entre plusieurs espèces d'organes ou de parties d'organes dont on pense qu'elle provient de l'héritage d'un ancêtre commun. Notons au passage que la plume n'est plus une homologie avienne puisque les dinosaures à plumes ont existé, reste à définir un oiseau maintenant…


Tout d'abord localisons ces 9 homologies sur un squelette d'iguanodon bernissartensis :



Dinosaure : iguanodon.



Dinosaures : homologie N°1

Les vomers (os du palais) sont très allongés et ils atteignent ou même dépassent le bord antérieur de la fenêtre antéorbitaire. Ce sont des os du palais qui s'étendent du bout du museau jusqu'à cette cavité qui est située devant l'orbite oculaire. Ces vomers sont souvent difficilement observables, car il faut une excellente préparation du fossile, et la prise de vue est très difficile, notamment derrière une vitrine. Cependant sur cette copie de tête osseuse de Tyranosaurus Rex, on peut parfaitement s'en rendre compte ainsi que sur les schémas suivants.


Dinosaure : Tyranosaurus Rex.
Tyranosaurus Rex


Dinosaure : vomers du Tyranosaurus Rex.


Dinosaure : tête de Tyranosaurus Rex.


Sur la tête osseuse d'iguanodon, on constate la même chose bien que cela soit plus difficile à observer compte tenu de la très petite taille de la fenêtre antéorbitaire marquée " ao " sur le schéma).


Dinosaure : tête d'iguanodon.



Dinosaures : homologie N°2

Il faut au moins trois vertèbres soudées pour constituer le sacrum. Selon les espèces il peut donc y en avoir plus.
Voyons quelques cas :



Iguanodon bernissartensis.
Chez Iguanodon Bernissartensis : 7 vertèbres sacrées soudées


Dinosaure : atlasaurus imelakei.
Atlasaurus imelakei


Dinosaure : brachiosaurus brancai
Brachiosaurus brancai et ses 5 vertèbres sacrées soudées


Dinosaure : stégosaure.
Stégosaure et ses 4 vertèbres sacrées soudées


Dinosaure : vertèbres soudées du stégosaure.


Dinosaures : homologie N°3

La cavité glénoïde est tournée vers l'arrière. Cette cavité articulaire de l'épaule recevant la tête de l'humérus est formée par la scapula (=omoplate), et le coracoïde. En se positionnant sous la cage thoracique des dinosaures on peut parfaitement observer cette orientation vers l'arrière, ce que l'on ne peut observer chez les crocodiles où cette facette articulaire est positionnée latéralement.


Dinosaure :  cavité glénoïde.



Dinosaures : homologie N°4

L'humérus possède une crête delto-pectorale mesurant entre 1/3 et 1/2 de la longueur du corps de l'humérus. Cette crête osseuse permet l'insertion des muscles releveurs du bras.


Humérus de  dinosaure.



Dinosaures : homologie N°5

Le 4ème doigt de la main, quand il existe, ne possède que 3 phalanges. A ce propos, il arrive de voir sur certains squelettes exposés dans des musées comme à Londres, Francfort ou New York une phalange en trop. Par contre celui de Stuttgart est correct. On a copié même les erreurs de montage à partir, sans doute de celui de New York. Dans l'excellent livre : " The dinosauria " de Weishampel, Osmolska et Dodson, on peut vérifier l'exactitude de ce détail anatomique.


Dinosaure :  doigts.



Dinosaures : homologie N°6

L'acétabulum est largement ou complètement ouvert. La cavité acétabulaire ou articulation de la hanche reçoit la tête du fémur latéralement.


Dinosaure :  acétabulum.
Notez que la crête supra-acétabulaire proéminente empêche tout mouvement latéral de la patte, et agit comme un cran d'arrêt.



Dinosaures : homologie N°7

La tête du fémur est en forme de boule, et elle est complètement déjetée avec un col du fémur distinct.


Diplodocus.
Articulation de la hanche du Diplodocus



Dinosaures : homologie N°8

Le processus ascendant de l'astragale est développé. Deux remarques : cela est vrai chez tous les dinosaures sauf chez les sauropodes, qui, aux dires du spécialistes, ont perdu cette homologie qui cependant est présente chez leurs ancêtres prosauropodes comme par exemple chez les platéosaures. Autre curiosité : le processus ascendant de l'astragale est très développé chez l'archéoptéryx dont le squelette rappelle plus celui d'un dinosaure par ses homologies que celui d'un oiseau. La plume n'étant plus une homologie avienne, on peut se demander où classer l'archéoptéryx au squelette de dinosaure mais au cerveau d'oiseau. Ne serait-il qu'un essai raté, une voie de garage de l'évolution ?


Astragale chez les dinosaures.



Tricératops
Tricératops
Archéoptéryx.
Astragale et processus
ascendant d'archéoptéryx
Archéoptéryx.
Archéoptéryx



T-rex  ou Tyranosaure.
Processus ascendant de l'astragale du Tyranosaure



Dinosaures : homologie N°9

Le péroné est réduit par rapport au tibia. Remarque : chez les lourds sauropodes, cette différence est vraie mais peu marquée.


Dinosaure Plateosaure. Plateosaure. Iguanodon

Chez Platéosaure et chez Iguanodon ci-dessus


Stégosaure, dinosaure phytophage. Stégosaure.

Chez le Stégosaure



En résumé, qui sont les dinosaures ?

Ils appartiennent au grand groupe des archosaures, ceux que l'on appelle couramment les reptiles, terme ambigu compte tenu qu'ils ne rampent pas tous !
Les dinosaures ont des membres redressés à l'aplomb du corps.

Tous ces archosaures ont un caractère commun dans leur crâne : une fenêtre antéorbitaire. Les ancêtres des dinosaures, les thécodontes (= dents mammelonnées), possédaient aussi cette fenêtre antéorbitaire, de même que leurs descendants : les oiseaux.



La majorité des archosaures n'existe plus aujourd'hui. Cependant il reste les "crocodiles" et les "oiseaux".

Dinosaures et reptiles.


La classification animale est donc entièrement à revoir, en fonction de la cladistique...


Dès lors, on ne s'étonnera plus d'entendre les propos suivants, tenus par le paléontologue américain Bob Bakker : "Quand vous verrez un vol d'oies du Canada passer au dessus de vos têtes, dites-vous : les dinosaures migrent ! "

Et Bakker a aussi tenu le propos ci-dessous :


T-rex, dinosaure carnivore.


Les marbres belges à Versailles

par Eric Groessens
Professeur à l'Université catholique de Louvain-la Neuve
Géologue au Service géologique de Belgique


Pour Louis XIV, tous les matériaux les plus beaux et les plus chers devaient être montrés à Versailles. Ainsi trouve t'on à Versailles, les marbres de Rance et de Barbençon, le Sainte-Anne, la brèche de Waulsort et le marbre noir de Dinant. Les restaurations ultérieures, y ont ajouté le petit-granit, le Marbre noir de Golzinne et le Noir de Tournai et encore quelques autres marbres rouges belges.

La revue "Les Cahiers de Science et Vie" n°24 du mois d'avril 2003, est consacrée aux "Sciences et techniques des bâtisseurs de Versailles". Les marbres du sud de la France, surtout ceux des Pyrénées y occupent, à côté du Carrare, une place de choix. Les marbres de chez nous y sont à peine cités. Le but de cet article est donc de leur rendre la place qu'ils occupent dans le Château.

Les romains exploitaient et exportaient la plupart de nos marbres. Une exception notable, le petit-granit, qui, bien qu'exploité depuis le XVème siècle, n'a été poli qu'à partir de la fin du XVIIIème. A la période Baroque, et il suffit de visiter la Maison de Rubens (1610) pour s'en rendre compte, des centaines de variétés différentes de marbres étaient disponibles et il n'est donc pas étonnant que les ingénieurs de Louis XIV se soient tournés vers la partie septentrionale du Royaume pour leur approvisionnement.

Les marbres de chez nous ne sont pas les seuls à servir la gloire du roi. Tous les matériaux les plus beaux et les plus chers devaient être montrés à Versailles. Il ne faut pas oublier que Versailles a été voulu comme la vitrine de la France. Vitrine politique et diplomatique d'abord, vitrine artistique et technologique ensuite, vitrine des savoir-faire du Grand Siècle enfin. Donc, à coté des marbres "belges" on y rencontre les célèbres marbres des Pyrénées : le Sarrancolin, le Campan, le marbre d'Antin, le statuaire blanc de Saint-Béat, le Petit Antique d'Hèches, la brèche de Barbazan etc. Les rouges du Languedoc : Rouge incarnat, Griotte, le Féline etc; les marbres du Bourbonnais, les marbres jaune et rose de Provence, de Trets sans oublier les Carrare, Portor et autres marbres vert d'Egypte.

Cette profusion de marbres peut étonner, mais il ne faut pas oublier qu'à Versailles il y avait 67 escaliers, 1400 fontaines et que le château était chauffé par 1252 cheminées, dont il ne nous reste qu'un dixième.

Rappelons que tous nos marbres sont des calcaires durs, sédimentaires et de très faible porosité; qu'ils sont tous d'âge Dévonien supérieur ou Carbonifère inférieur, c'est à dire qu'ils ont été déposés, dans un intervalle de temps de 50 millions d'années, entre 380 et 330 millions d'années et que la gamme chromatique est par contre limitée au noir, rouge et gris. La plupart de ces exploitations ont disparu et les archives (n'oublions pas que la construction de Versailles se déroule aux XVII-XVIIIèmes siècles) n'ont pas encore livré toutes les traces écrites.

Par contre le nombre d'informations fausses, fantaisistes ou non référencées, relatives à des utilisations à Versailles, circulent et doivent inciter à la plus grande prudence. La méthode utilisée dans cet exposé préliminaire est donc celle du touriste, géologue de profession, qui visite le Château et note au passage les marbres qu'il croit reconnaître comme provenant de la région où il travaille. Il trouve d'abord le Marbre rouge de Rance utilisé à profusion tant en placages qu'en pilastres, comme dans la Galerie des Glaces que pour la confection de colonnes et de cheminées monumentales. Il peut aussi y observer des revêtements muraux ou des dallages en Sainte-Anne (belge), en Marbre Noir de Dinant, en genre Grand Antique de Barbençon, en Brèche de Waulsort (ou de Dourlers) en Petit-granit (anciennement appelé Ecaussinnes ou Marbre de Ligny), en Marbre noir de Golzinne et de Tournai. Il y rencontre aussi des marbres de l'Avesnois : Quelques dalles en Marbres de Cousolre, de Glageon, en Marbres noir français de la région de Bavay, etc. On peut raisonnablement penser qu'en ce qui concerne les six derniers cités, il s'agit de matériaux ayant servi lors des restaurations effectuées sous la Monarchie de juillet ou même postérieurement.

La durée des travaux, la succession des architectes, les restaurations ultérieures font que la décoration marbrière n'est pas homogène. L'essentiel du décor des Grands Appartements, dont l'architecte est Le Vau, est constitué par "des revêtements de marbres qui couvrent les murs et sont combinés avec un souci d'oppositions de couleurs vigoureuses : rouges et vert foncé ou noir veiné jouant sur un fond blanc uni" alors que lorsque l'on pénètre dans la Galerie des Glaces, due à l'architecte Mansart, avec, à ses deux extrémités les deux salons annexes de la Guerre et de la Paix, "l'œil est aussitôt caressé par une tonalité générale beaucoup plus douce. Au lieu de chercher, en effet des contrastes de couleurs vigoureux, Mansart a choisi des marbres tirant sur le gris, d'un rouge éteint, d'un vert clair, et qui se détachent sur un fond non plus de blanc uni, mais de blanc veiné. De nombreux rehauts de bronze et de stucs dorés viennent ajouter à la richesse et à la gaieté de l'ensemble".

Dans un article sur la diffusion du marbre de Rance en France (1992) je regrettais que "quand on visite Versailles ou une autre belle demeure, aucun guide, ne répond à la question concernant la provenance de tel ou tel marbre ; et pourtant qu'elle est belle la Galerie des Glaces et cette beauté est indissociable de la qualité des dorures, des glaces et du marbre. Et que dire des hommes et femmes anonymes qui se cachent derrière ces magnifiques décors.

Procédons maintenant à la visite.

Lorsque l'on pénètre dans l'enceinte du château, le regard se porte d'abord naturellement vers la partie centrale, c'est à dire la façade qui est aussi la partie la plus ancienne, car construit sous Louis XIII. Louis XIV y a ajouté une colonnade en marbre rouge de Rance, colonnes qui ont subit les outrages du temps, mais sont restées très belles. Que dire de ces mêmes colonnes qui ont gardé un poli profond et que l'on admire dans le Grand Vestibule !

Le marbre de Rance est probablement celui qui a été le plus employé dans la décoration du château de Versailles. En particulier, le seul parmi ceux exploités dans cette localité qui soit reconnaissable sans ambiguïté, le "Vieux Rance".

A l'époque de la construction de Versailles, c'était la carrière de la Margelle à Rance, qui fournissait la majorité des marbres mais n'arrivait plus à satisfaire tous les besoins d'autant plus qu'on demandait des blocs de plus en plus grands pour colonnes et l'on décida de l'ouverture du gisement du "trou à Rocs" dénommé depuis "Trou de Versailles". Pour transporter les énormes colonnes monolithes, les ingénieurs de Louis XIV abattirent tout un quartier de forêt, souvent des troncs de chênes pour construire un chemin artificiel (de Renlies à Cousolre). Ce beau marbre était exploité par M.P.G. jusque vers 1952 ou 1953.

Avant de terminer ce paragraphe sur les marbres rouge belge, signalons que des colonnes rappelant celles de la façade principales et faisant face à la Cour royale sont en marbre rouge griotte impérialé et que des restaurations récentes effectuées dans le Grand Vestibule y ont apporté des rouges griottes, provenant probablement de la carrière de Maudoux-Mousty à Neuville.

Des meubles sont également recouverts d'une plaque de marbre rouge royal ou du marbre de Beauchâteau (Senzeille) bien reconnaissable grâce aux fossiles

Dans le pavement des Grands Appartements, on peut voir de nombreux exemples d'applications de marbre Sainte-Anne.

La dernière carrière active de marbre Sainte-Anne est celle des Hayettes à Biesme. Elle était exploitée par M.P.G. et a été arrêtée en 1975.

La rampe du grand escalier de la Reine, et certains éléments des Grands Appartements pourraient avoir été confectionnés en Grand antique de Barbençon aussi connu sous le nom de "Brayelle"...

Signalons aussi que l'on trouve quelques dalles de Marbre "Sainte-Anne de Cousolre" et de Marbre de Glageon dans les couloirs du Parlement à Versailles. Elles furent probablement placées au XIXème siècle pour remplacer des dalles défectueuses. Un certain nombre de couloirs, et surtout la salle de bain de Louis XV, sont pavés d'un damier de marbre blanc et noir. Le marbre banc est probablement italien. Le noir, par contre, est originellement du marbre noir de Dinant.

Au cours du XIXème siècle, d'autres marbres noirs, surtout celui de Golzinne dont les conditions de gisement rendaient l'extraction moins onéreuse, vont concurrencer le marbre noir de Dinant. Le dallage du Grand Vestibule, damier de blanc de Carrare et d'un marbre d'un noir profond, qui datait de 1679 a été remplacé en 1986 par le Noir belge ou marbre noir de Golzinne, probablement fournit par Merbes-Sprimont. De même, la célèbre Cour de Marbre, qui formait dès 1679, l'entrée principale du château et dont le dessin original nous est inconnu, a été rehaussée vers 1990 et est actuellement constituée d'un damier en marbre blanc, en Petit-granit provenant de la carrière Gauthier-Winqz de Soignies et de Noir de Tournai, livré par les Carrières Lemay de Vaulx-lez-Tournai. Notons au passage que ce qui fut exploité, essentiellement au cours de la seconde moitié du XIXème siècle sous le nom de Noir français est un calcaire noir du Dévonien de la région de Bavay, surtout du Givétien ( 375 millions d'années). Certains bancs présentent des fossiles de lucines (Noir à Amandes), de murchisonies (le Fleuri ou Blondeau) ou des géodes de calcite (boule-de-neige) et ces marbres sont bien représentés dans des dallages au château et de la chapelle de Versailles. Ils datent probablement des aménagements de Louis-Philippe. L'origine des panneaux de brèche, que l'on voit entre autres, dans le Salon d'Hercule et en d'autres endroits dans les appartements royaux, ne peut pas être déterminé sans passer par les archives. On peut évidemment penser en priorité à Dourlers, dont le gisement en Avesnois, était probablement exploité à cette époque. Comme belge, on appellerait ce marbre, Waulsort ou Fontaine-l'Evêque. Le Petit-granit, qui est relativement bien représenté dans les pavements à Versailles, date probablement de restaurations ultérieures aux règnes des rois de France. Nous avons déjà cité à ce propos, le dallage de la Cour de marbre. On peut y ajouter le dallage contemporain de la Galerie Basse ou alternent marbres blancs, Petit-granit et Noir Marquina d'Espagne. Les paliers du grand escalier de la Reine possèdent également des éléments en Petit-granit dont la date de la pose m'est inconnue.


Ce texte est le résumé d'une communication présentée à Versailles, lors l'un colloque international intitulé "Marbres de Rois, splendeurs des pierres ornementales -XVIIe et XVIIIe siècle" qui s'est tenu dans la Galerie Basse du Château.


Bibliographie
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G. Besc-Bautier et H. du Mesnil, "Le Marbre du roi, l 'Approvisionnement en marbre des bâtiments du roi, 1660-1715", Eighteen Century life, Coll. The Versailles Colloquium (1985) "The Art and Architecture in Versailles" Vol.17, n°2, 1993, p.36-54.
J.P. Biron, M. Coen-Aubert, R. Dreesen, B. Ducarme, E. Groessens et F. Tourneur. "Le Trou de Versailles ou Carrière à Roc de Rance.", Bull. de la Soc. belge de Géologie, t. 91, fasc. 4, Bruxelles, 1983, p. 317-336
E. Groessens, "L'industrie du marbre en Belgique", Mém. Institut géologique de l'Univ.de Louvain, 1981, t..XXXI, p. 219-253.
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E. Groessens, "L'origine et l'évolution de l'expression 'Petit-granit' ", Bull.Soc.belge de Géologie, Bruxelles 1993, t.102, p 271-276.
E. Groessens, "L'exploitation et l'emploi du marbre noir de Dinant sous l'Ancien Régime", 119° congr.nat.soc.hist.scient., Amiens, 1994, 3°coll. Carrières et constructions, p.73-87.
E. Groessens, "Le Marbre Noir" in "Boiseries et marbres sculptés en Namurois.", Monographies du Muséee des Arts anciens du namurois, 1997, P. 67-73.
E. Groessens, "Les marbres du Nord de la France et du Boulonnais", Ann. Soc. Géol.Nord, Lille, 2003 t. 10 (2°série) p. 1-10
J. Heuclin, "L'industrie du Marbre au XIXème siècle à Cousolre", Mém. de la Soc.archéol. de l 'Arrondissement d'Avesnes, Avesnes, 1980, t.XXVII, p.87-111.
A Jennepin, Monographie de la Marbrerie dans l'Arrondissement d'Avesnes, Union géographique du Nord de la France, Douai, 1901, 44p.
F. Tiberghien (at al), Sciences et techniques des bâtisseurs de Versailles. Les Cahiers de Science et Vie, n°74, avril 2003.
F. Tourneur, La Cheminée marbrière en Wallonie au XVIIIème siècle - Une production de grande exportation. Pierres et Marbres de Wallonie, à Sprimont et Musée National du Marbre à Rance, 2001, 4p.
Histoire de la paléontologie, Darwin et Théorie de l'Evolution

Laurent Dubois

Introduction

Dans l'histoire de la paléontologie, mais également de la biologie, de la génétique et même de la philosophie et de la religion, nous pouvons dire qu'il existe un 'avant Darwin' et un 'après Darwin' avec comme charnière la publication de son œuvre ' l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle ' (1859). Cette œuvre représente 20 ans de travaux, de réflexions, de remises en questions, notamment au cours de son voyage sur le Beagle, avec lequel il fit le tour du monde du 21 décembre 1831 au 2 octobre 1836. Charles Darwin (1809 - 1882) y défini à partir d'idées préexistantes et de cheminements intellectuels qui lui sont propres, la théorie révolutionnaire de la sélection naturelle, sélection responsable de la survie ou de la mort des individus, mais également des espèces. Selon lui les organismes changent de génération en génération pour aboutir à de nouvelles espèces. De nos jours, ces idées sont pour un paléontologue, la base de la réflexion. A l'époque, ce n'était évidemment pas le cas et les réactions à cette théorie furent nombreuses.


I) L'avant Darwin

A) La naissance de la paléontologie

Pour comprendre la difficulté de l'émergence de la paléontologie, il faut se replonger dans la mentalité de l'époque. En effet, la religion occupe une place prépondérante dans les têtes, également dans celle des scientifiques.

Les précurseurs de la paléontologie se nomment Léonard de Vinci (1452 - 1519) et Bernard Palissy (1510 - 1589). Ils définissent pour la première fois les fossiles comme étant des restes organiques (avant ils étaient attribués à des jeux de la nature tel que les éclairs par exemple). Ils voient en ces fossiles le résultat et les témoins de déluges bibliques.

Pour permettre le développement de la paléontologie, il fallait dans un premier temps, un changement de mentalité qui passait par la reconnaissance des temps géologique. Ce n'est qu'à la fin du 18 ème siècle que Geoges-Louis Leclerc de Buffon (1707 - 1788) va remettre en question l'âge de la Terre. Avant ça, il était admis que la Terre avait été créé en 7 jours selon la bible, et qu'elle avait 4004 ans, âge défini à partir d'études se basant sur l'ancien et le nouveau testament. Buffon, quant à lui, affirmait un âge de 75000 ans. Même si cette valeur était fausse (la Terre a 4,5 Ga), elle eut au moins le mérite de bousculer les croyances de l'époque. Cette affirmation dérangea tellement que Buffon du présenter des excuses publiques. Mais il était déjà trop tard, la remise en question était amorcée. Darwin lui-même, avança quelques dizaines d'années plus tard, le chiffre de 2 milliards d'années (2 Ga). Ce chiffre était toujours aussi faux, néanmoins il fit partie de ceux qui firent prendre conscience de l'intérêt que pouvait représenter les fossiles. En effet, à la fin du 18 ème siècle, l'âge de la Terre n'avait de cesse d'augmenter. Serait-il alors possible de dater les terrains sédimentaires à partir des fossiles ? Ces fossiles avaient-ils un intérêt ? Un élément de réponse fut apporté au début du 19 ème siècle. En 1815, l'anglais William Smith et le français Alexandre Brongniart rassemblent les cartes géologiques de leur pays respectifs et comparent le bassin londonien et bassin parisien. Ils observent alors que les terrains sédimentaires et les fossiles sont identiques des deux côtés de la Manche. Cette rencontre est à la base de la paléontologie stratigraphique et à l'origine de l'établissement de l'échelle stratigraphique.


B) Les anciennes théories paléontologiques

L'étude des fossiles, et notamment de la biostratigraphie, pose de nouvelles questions. Par exemple comment expliquer la succession de la faune et de la flore (figure 1) dans les différentes couches géologiques ?

succession de couches géologiques
Fig. 1: variation de la faune dans une succession de couches géologiques


Différentes explications voient le jour :
- une catastrophe extermine l'espèce A, puis nous avons création de l'espèce B.
- l'espèce A disparaît puis nous avons une nouvelle génération spontanée.
- il y a une transformation de l'espèce A en B….

Le foisonnement d'hypothèse engendra la création de 'clans'. Pour synthétiser, nous pouvons dire qu'il y avait deux grandes théories : certains pensaient que les espèces étaient fixes, donc la succession d'espèce est due à la création de nouvelles espèces, ce sont les fixistes. D'autres pensaient que les espèces étaient stables selon les conditions, ce sont les évolutionnistes (cf. III A).


La conception fixiste

La théorie du fixisme comporte plusieurs variantes, qui se sont parfois succédées pour essayer de garder une certaine crédibilité face aux arguments des évolutionnistes. Nous allons en énoncer les principales ci-dessous.

- Fixisme (fig. 2) : les fixistes pensent que les espèces sont créées par Dieu à partir d'un couple originel, et qu'elles ne changeaient pas au cours du temps, il suffisait donc de les répertorier, de les cataloguer. Le représentant le plus emblématique du fixisme pur est Carl Von Linné (1707 - 1778), principalement pour une raison : la nomenclature binomiale. Dans le but de répertorier les organismes fossiles et actuels, il inventa cette nomenclature dans laquelle chaque organisme porterait un nom de genre, suivi d'un nom espèce ( Homo sapiens , par exemple). Toutefois le cas de Linné est également un peu particulier, car il se démarqua de ses confrères lorsqu'il fit le choix de regrouper le singe et l'homme dans un même ordre (Anthropomorpha), choix qui fut énormément critiqué.

le fixisme
Fig. 2: représentation du monde vivant selon le fixisme


- Fixisme avec extinction (fig. 3) : lorsque les paléontologues découvrirent les nombreuses espèces fossiles, les fixistes durent admettre qu'un grand nombre d'organisme n'étaient plus présents de nos jours. La notion d'extinction fut donc admise par les fixistes. C'est également le début du catastrophisme : intervention d'événements majeurs (comme le déluge biblique) causant des extinctions. Georges Cuvier (1769 - 1832), spécialiste de l'anatomie comparée, était un des défenseurs de cette théorie. Dans ce cas de fixisme avec extinction, un autre problème se pose : comment expliquer qu'il existe toujours autant d'espèces ? Ces extinctions ne devraient-elles pas engendrer une baisse de la biodiversité facilement observable. C'est cette réflexion qui conduisit au fixisme avec extinction et remplacement.

fixisme avec extinction
Fig. 3: représentation du monde vivant selon le fixisme avec extinction


- Fixisme avec extinction et remplacement (fig. 4) : les espèces sont toujours créées par Dieu, il existe des extinctions, mais les espèces sont ensuite remplacées par d'autres. Buffon, Lyell (il changea d'avis plus tard) et Cuvier adhèrent à cette pensée. Pour Cuvier, il n'y avait pas d'évolution mais des catastrophes suivies de créations.

fixisme avec extinction et remplacement
Fig. 4: représentation du monde vivant selon le fixisme avec extinction et remplacement


- Fixisme avec extinction et remplacement avec progrès (fig. 5) : dans ce cas de figure, Dieu refait les espèces, mais en mieux. Louis Agassiz (1807 - 1873) défendait cette théorie. Il a également été le premier a formulé d'hypothèse des glaciations en 1837. Agassiz (pour l'esclavagisme) était l'ennemi scientifique de Darwin (contre l'esclavagisme). Pour Darwin, certaines des observations d'Agassiz étaient bonnes, mais ses conclusions étaient faussées par le fixisme.


fixisme avec extinction et remplacement avec progrès
Fig. 5: représentation du monde vivant selon le fixisme avec extinction et remplacement avec progrès



II) Le voyage de Darwin

A 22 ans, Charles Darwin embarque sur le Beagle le 27 décembre 1831, bateau commandé par le capitaine FitzRoy. Au cours de ce voyage, il va étudier tout ce qui est possible d'étudier, que ce soit la paléontologie, la géologie, la botanique, la zoologie et bien d'autres encore (fig. 6).

Voyage du Beagle
Fig. 6: route prise par le Beagle


Dans son Autobiographie, Darwin caractérise ce voyage comme "déterminant pour toute ma carrière, le voyage du Beagle fut de loin l'événement le plus important de ma vie". Et pour cause, c'est au cours de ce périple que son travail de naturaliste va prendre toute son ampleur. La collecte de spécimens est riche, la description des espèces et de leurs habitudes précises, ainsi que la pertinence de ses travaux, vont faire de Darwin une célébrité en Angleterre. Avant ce voyage, Darwin ne se démarquait pas des créationnistes, mais les questions que ses observations vont engendrer ne trouveront aucunes réponses pertinentes en adéquation avec les idées à l'époque. Ces interrogations laissées en suspend, vont le pousser à remettre en question l'enseignement reçu à Cambridge, mélange de théologie et sciences naturelles.

Pendant ces 5 années, Darwin forge ses opinions :

- à partir de ses observations faites pendant ce voyage et également, à ces réflexions postérieures basées sur les tortues et les pinçons des Galápagos, il commence a douté du créationnisme et commence à penser au transformisme. Faits étranges : les tortues et poinçons présentent des caractères identiques à tous et des caractères différents selon l'île sur laquelle ils habitent. Darwin comprend alors que les différentes espèces sont issues d'une seule, ce qui ne n'est pas en accord avec la pensée créationniste.
- il s'oppose au catastrophisme et adhère à l'uniformitarisme et gradualisme de Lyell. Lyell définit les changements subis par la surface terrestre comme étant le résultat de forces agissant de manière constante et graduelle. Au contraire, le catastrophisme définit ces changements géologiques et les extinctions d'espèces étant causés par des événements catrastrophiques tel que le déluge biblique.
- il s'indigne de voir les conditions des esclaves dans certains pays visités. Il est anti-esclavage.


III) L'oeuvre de Darwin

L'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle publié en 1859, bouleverse les idées reçues en paléontologie, zoologie, et même en philosophie et religion. Charles Darwin (1809 - 1882) y défini à partir d'idées préexistantes et de cheminements intellectuels qui lui sont propres, la théorie révolutionnaire de la sélection naturelle, sélection responsable de la survie ou de la mort des individus, mais également des espèces. Selon lui les organismes changent de génération en génération pour aboutir à de nouvelles espèces. Même si le terme 'évolution' n'est jamais utilisé dans cet ouvrage, sa définition et bien présente parmi ses lignes.

Il faut toutefois garder à l'esprit que bien que son livre soit une révolution, Darwin s'est lui-même beaucoup contredit, notamment sur la macroévolution et microévolution, l'influence de l'environnement, l'hérédité, les modes de spéciation….. Il s'est souvent réfuté, mais n'est ce pas là une belle preuve d'ouverture d'esprit et d'intelligence ?

Regardons les principaux apports de l'origine des espèces selon un paléontologue.

A) MAYR 1985
Paléontologue et biologiste.

Il a essayé de faire une classification des idées apportées par Darwin. Il en voit 5 principales.

- L'évolution "en tant que t'elle" (le transformisme) Bien qu'il ne soit pas le premier à en parler, Darwin structure cette idée en une théorie construite. Il a beaucoup été influencé par Lyell.

- L'ascendance commune (ou descendance commune), les branchements successifs C'est la notion d'ancêtre commun. On trouve déjà des notions d'arbres chez Cuvier et Agassiz (ontogénie). Darwin aurait été très inspiré à ce sujet par les pinçons des Galápagos. Cette idée est celle qui est acceptée le plus rapidement par les biologistes. Elle a éclairé les scientifiques travaillant sur l'ontogénie, l'anatomie comparée et l'embryologie comparée entre autres.

- Le gradualisme La nature ne fait jamais de saut. Les gradualistes sont opposés aux saltationnistes qui pensent que les changements se font brusquement, par saut important. Le gradualisme est la réponse parfaite aux critiques de la sélection naturelle.

- La multiplication des espèces Le grand nombre d'espèce posait des problèmes aux biologistes qui étaient créationnistes. Pour eux il n'y avait qu'une seule apparition au début ce qui posait problème pour les extinction trouvées par les paléontologues (voir précédemment : les théories paléontologiques).

- La sélection naturelle en elle même


B) Arguments conduisant à l'hypothèse de sélection naturelle

a) Dans chaque espèce, les organismes tendent à s'accroître en nombre selon une proportion géométrique. Thomas Malthus (1766 - 1834).
b) Il naît beaucoup plus d'individus qu'il n'en peut survivre (limitation des ressources). Thomas Malthus (1766 - 1834).
c) a+b= Les individus sont en concurrence pour la survie et la reproduction (principe de 'lutte pour l'existence' ou 'compétition'). Thomas Malthus (1766 - 1834).
d) Pour un grand nombre de caractères, il existe une variation héritable.
e) Certaines des variations sont avantageuses.
f) c+d+e = hypothèse de sélection naturelle.
g) Toute petite variation est conservée si elle est avantageuse. Darwin
h) Toute petite variation qui apparaît au cours du temps, et qui favorise les individus d'une espèce en les adaptant mieux à des conditions de vie qui auraient changé, tendra à être conservée ; la sélection naturelle aura ainsi libre champ pour son travail d'amélioration.


IV) L'après Darwin

A) Les nouvelles théories paléontologiques

Les conceptions évolutionnistes se développent très rapidement et trouvent de plus en plus d'adhérents, et ce malgré les scandales qu'elles provoquaient en s'opposant aux croyances du moment. A cette époque, des questions aussi simple que "pourquoi les poissons ont des nageoires ?", "pourquoi les oiseaux ont-ils des ailes ?" ne trouvaient qu'une seule réponse possible : " parce que Dieu leur a donné les éléments nécessaires et incontournables pour vivre dans leur milieu naturel".

Les nouvelles idées pouvaient dorénavant répondre à ses questions en se basant sur plusieurs principes :

- il existe une certaine variabilité au sein d'une espèce.
- les espèces sont fixes quand les conditions du milieu ne changent pas.
- si les conditions du milieu changent, les espèces adaptées aux nouvelles conditions survivront, les autres mourront ou partiront.

A partir de ces idées, deux clans s'opposent :

o Le Lamarckisme
Il est basé sur l'idée qu'un organe sollicité se développe, sinon il régresse. Il y a une hérédité des caractères acquis.
o Le Darwinisme
Il est basé sur l'idée de la sélection naturelle. Toutes les espèces montrent des variabilités, qu'elles soient avantageuses ou non. Il y a chez certaines espèces, une aptitude à survivre selon la variabilité naturelle. Pour Darwin, la sélection est continue (fig. 7). Au contraire, Thomas Huxley n'était pas d'accord, pour lui il y avait une discontinuité (saltationnisme, fig. 7), ainsi que pour Galton (grand statisticien, inventeur de la carte météo, du terme 'anticyclone'…).

saltationnisme et gradualisme
Fig. 7: représentation de l'évolution par saltationnisme (à gauche) et gradualisme (à droite)


B) Le problème

Le point d) des arguments conduisant à l'hypothèse de sélection naturelle ' pour un grand nombre de caractères, il existe une variation héritable' pause problème. C'est le point le plus délicat pour les biologistes car Darwin n'a pas de théorie de l'hérédité plausible, qui tienne la route pour conforter la sélection naturelle. A cette époque, l'hérédité génétique n'était pas connue, ce qui débouche sur un conflit entre deux camps, les biométriciens (Galton, Pearson….) et les mendéliens (Vries, Bateson….).

Après la mort de Darwin en 1882, les deux camps s'affrontent.

Pendant 30 ans on été biométriciens (Darwin) ou mendéliens. Il faut attendre les années 1930 pour que ce conflit aboutisse à une réunification des deux camps, et ce, grâce à la génétique des populations. Le regroupement a lieu lorsque le phénomène de l'hérédité est compris par la génétique, ce qui conduit à la naissance de la synthèse néo-darwinienne. A partir de ce moment, l'existence de la sélection naturelle n'est plus critiquée.


C) La synthèse néo-darwinienne

- les populations sont génétiquement polymorphes et la variation génétique est créée par mutation et recombinaison aléatoires.
- les populations évoluent par changement des fréquences géniques sous l'effet de la dérive génétique, des flux de gènes et de la sélection naturelle.
- la plupart des variations génétiques adaptatives ont des effets phénotypiques limités conduisant à des changements évolutifs graduels.
- la diversification du vivant est obtenue par spéciation provenant d'isolements reproductifs entre populations.


Conclusions

Bien entendu, Darwin ne fut pas le seul à travailler dans l'élaboration de la synthèse néo-darwinienne, mais il fut un élément clé. Ses études, ses travaux, ses observations, mais également ses remises en question, la remise en question de ce qui était considéré comme acquis ont bouleversé le système de raisonnement. Darwin lui-même défini admirablement bien l'ensemble de son œuvre dans son autobiographie, dans laquelle il écrit : "Ainsi, mon succès comme homme de science, quelle qu'en ait été l'ampleur, tient, autant que je puisse en juger, à tout un ensemble complexe de qualités et de conditions diverses, parmi lesquelles - et ce sont les plus importantes - l'amour de la science, ma patience sans bornes à réfléchir longuement sur un sujet donné, mon activité d'observation et de récolte de faits, enfin une bonne dose d'invention autant que de bon sens. Etant donné la médiocrité de mes capacités (Darwin ne fut pas toujours un bon élève, il se qualifie lui-même de 'médiocre') , il est vraiment surprenant que j'aie influencé aussi considérablement l'opinion des hommes de science sur quelques points important".

Pour terminer ce sujet, il faut bien garder à l'esprit que ces principes qui viennent d'être de résumé ne s'appliquent pas qu'à la paléontologie mais en général, au monde du vivant qu'il soit passé ou actuel.


Dossier SagaScience du CNRS sur l'origine de la vie aux origines de l'Homme : "L'Evolution" ici !
Liens vers des sites présentant l'Evolution, Darwin ici !
Les fossiles momifiés du Massif du Coiron en Ardèche

Bernard Riou


Le Massif du Coiron correspond aujourd'hui à un plateau basaltique qui s'étend entre Privas, Villeneuve de Berg et Rochemaure. Son plus haut point, la montagne de Blandine, culmine à 1010 mètres, et son altitude moyenne se situe à environ 700 mètres.


La formation du Coiron et de la Diatomite

Il y a près de 8 millions d'années à l'emplacement actuel du massif du Coiron en Ardèche, une intense activité volcanique commença à se manifester. Sur des terrains d'origine sédimentaire, des colonnes de lave se sont introduites par des fissures et sont entrées en contact avec des nappes phréatiques. D'importantes explosions se sont produites formant des cratère de type "maar". Dans ces lacs de cratère et grâce à ce contexte volcanique se sont constitués des milieux riches en silice où se sont développées des milliards de minuscules algues : les diatomées. Les squelettes de ces algues ont formé d'importants dépôts volcano-sédimentaires. La diatomite est une roche siliceuse résultant de l'accumulation au cours du temps de squelettes d'algues.


Une roche, La Diatomite

La diatomite est aussi appelée terre à diatomées, et se caractérise par sa légèreté et sa composition, essentiellement de la silice, sous la forme hydratée d'opale. C'est une roche blanche, très légère (densité inférieur à 1, qui peut flotter), friable, poreuse, insoluble et présentant une inertie chimique. La France est actuellement le deuxième producteur mondial de cette matière après les Etats-Unis. Le gisement exploité le plus important d'Europe se localise en Ardèche. Des applications très diversifiées : la filtration (bière, vin, eau, huiles alimentaires, antibiotiques, vernis,...), les charges minérales, les isolants, les abrasifs.


Les conditions de fossilisation et les fossiles découverts

Dans la diatomite, les fossiles sont préservés à l'état de momies, il s'agit d'une fossilisation exceptionnelle, on recense seulement 7 milieux de momification naturelle ; l'ambre jaune (résine fossile), la glace, la tourbe, le bitume, le sel, l'ozocérite (paraffine naturelle) et la diatomite. Parmi les spécimens les plus spectaculaires découverts par Bernard Riou dans ces diatomites de l'Ardèche, on note une femelle Hipparion (ancêtre du cheval) conservée avec son foetus, des rats sauteurs, lièvres siffleurs, deux ancêtres des sangliers mesurant 1m70 de longueur et pesant près de 300kg... A découvrir aussi des poissons, batraciens, reptiles, un oiseau, de très nombreux insectes ainsi qu'une flore tout à fait remarquable : feuilles de chêne, vigne, tilleul, châtaigniers... et la plus ancienne châtaigne! Ces fossiles permettent une reconstitution précise de l'environnement et témoignent d'un climat subtropical en Ardèche au Miocène supérieur.


Musée de Paléontologie de La Voulte-sur-Rhône
4 quai Anatole France
07800 La Voulte-sur-Rhône
Tel : 04-75-62-44-94




Lièvre siffleur

Lièvre siffleur


Batracien fossile

Batracien


Hipparion (ancêtre du cheval)

Femelle Hipparion (ancêtre du cheval) conservée avec son foetus




Ancêtres des sangliers mesurant 1m70 de longueur et pesant près de 300kg

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