L'évolution

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Le Monde de l'évolution

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L'origine des Poissons

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Nos ancêtres, les poissons

Ce chouette dessin permet de se situer un peu dans le temps. Jusque là c'est facile. Le problème c'est qu'on a encore beaucoup de mal à expliquer exactement "la vie" durant toute cette très longue époque (représentée en gris). On sait qu'elle était uniquement microscopique : planctons, algues, bactéries appréciant certains foyers de la Terre.  Tous ces trucs minuscules aux formes bizarres s'accrochent sur les bordures des continents, un peu comme les algues qu'on peut voir incrustées près des plages ou ressemblant à d'anciens massifs de coraux, comme les Stromatolites - des petites bactéries formant autour d'elles des couches minérales en forme de pierres -. [voir aussi La vie primitive]

Cette vie existe aussi  et bien entendu dans l'eau, en suspension, algues, planctons, portés par les courants, agglutinés en colonies. Enfin, on les trouve dans les abysses des océans, aux jonctions des [plaques Terrestres] qui par endroits rejettent les gaz brûlants et acides venant des profondeurs de la terre : -les fumeurs noirs- Des conditions de vie idéales pour des bactéries très anciennes qui aiment bien cet endroit particulièrement "invivable". :-))  Le berceau de la vie en quelque sorte...  [voir aussi L' Origine de la vie]

Seulement voilà, on en sait pas beaucoup plus... - Hé.. oui : la science ne sait pas tout -  les fossiles de cette époque sont rares. Même les roches aussi anciennes sont difficiles à trouver, et entre temps elles se sont transformées. On se contente donc d'analyser les échantillons qu'on trouve, et d'essayer de comprendre doucement comment tout ça s'est mis en place, avec les rares vestiges que la Terre nous a laissé.

L'éveil de la vie

A la fin de cette période représentée en gris - Le précambrien - la vie se réveille, s'associe, se multiplie... et enfin émerge dans les océans sous des formes beaucoup plus compliquées. Elle grandit autour d'un noyau. La simple bactérie a évolué pendant près de 2 milliards d'années pour devenir une cellule vivante : un Eucaryote. Ce sont les êtres "organisés" qui commencent à ressembler à ceux qu'on peut voir dans notre monde d'aujourd'hui. Pour commencer, certaines de ces cellules primitives vont s'associer entre elles, se combiner et former des colonies. Parfois, ces colonies vont apporter un avantage, une plus grande résistance, une perspective de reproduction plus importante. Au fil du temps, elles deviendront alors définitives, soudées pour former un ensemble de cellules qui pourront s'organiser et même se spécialiser : celles qui seront plus aptes à se reproduire, à se déplacer, à s'accrocher.... Cet assemblage bénéficiant à toute la colonie est devenu un "tissu" de cellules vivantes : un tissu organique.

A partir de ce "tissu vivant", la nature qui aime les choses bien faites va inventer "la symétrie". Ces tissus assemblés entre eux vont prendre une forme et tenter de choisir la plus avantageuse : une forme symétrique, pour constituer un ensemble résistant, mais aussi une forme adaptée à leur environnement : la mer, les rochers, les courants. Tout ce travail demande de l'énergie car c'est assez fatiguant : l'énergie du soleil ou celle du volcanisme, de l'oxygène ou d'autres éléments chimiques, ou plus simple, l'énergie d'organismes plus petits : la nourriture. Manger et digérer permet de grandir, de multiplier le nombre de ses cellules et donc... de prendre des formes et des tailles plus importantes.

Ces tissus organiques  vont alors devenir des espèces "visibles", un stade de l'évolution important, le plus important sans doute (le stade phanérozoïque : visible à l'oeil nu). En grandissant, il vont se doter de minuscules organes. Pour survivre, certaines espèces vont développer des petits cils, des "antennes",  transmettant les vibrations et annonçant la présence de prédateurs ou de proies. D'autres, des membranes qui permettent de distinguer des formes, des couleurs... avec le temps ces lentilles vont s'incurver, s'adapter pour devenir photosensibles et devenir des yeux. Une évolution très longue, très progressive, connaissant des échecs. Les espèces les moins bien adaptées seront plus faibles face à celles qui seront mieux dotées. Les unes feront disparaître les autres.

Les pionniers de la Vie

Pendant environ 400 millions d'années, la vie fait ses nouvelles expériences. Si vous avez de l'imagination vous pouvez très bien vous représenter ces multitudes d'espèces "inadaptées" qui n'ont pas laissé de traces mais qui ont elles aussi participé à l'évolution : trop grandes, trop chétives, trop aveugles, trop voyantes ou tout simplement... malchanceuses.

La vie est particulièrement sélective. Cette sélection se transmet d'espèces en espèces, forme de nouvelles variétés, de nouvelles branches sur l'arbre de la vie.

Nos premières espèces animales sont assez rudimentaires et bien entendu,  toujours aquatiques.

Planctons, oursins, étoiles de mer, éponges, méduses, algues, lichens, vers, crustacés et mollusques primitifs.

Chez ces différentes familles, des variations vont apparaître. Des mutations. De nouvelles espèces.

Le spécimen qui va nous intéresser est un ver marin invertébré primitif. La forme transitoire de cet animal est encore mal connue. Elle pourrait ressembler aux vers très anciens vivant sur les cheminées hydrothermales (les "fumeurs noirs" des dorsales océaniques) et emprunter des caractères propres aux invertébrés... comme les méduses. Très résistants à ces conditions hostiles, ils peuvent vivre avec très peu ou même sans oxygène, supporter toutes les températures. Un bon choix dont la nature va s'inspirer pour créer d'autres espèces de vers, moins extrêmes mais beaucoup plus évolués.

Le squelette

Colonne vertébrale chez les humains

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Ces premiers vers, invertébrés, aveugles, et dépourvus de mâchoire vivent dans les fonds marins et sont de petite taille. Le premier stade de leur évolution va se produire au début du cambrien (il y a 500 millions d'années) ... c'est l'apparition de la "corde". Ca se prononce comme ça, mais ça s'écrit avec un H... la chorde, et même parfois sans H, aussi.. C'est l'axe d'un squelette, tout simple qui permet au corps d'être rigide. La nature a déjà expérimenté ce truc sur les mollusques, qui forment autour d'eux un squelette externe : la coquille; sur les organismes microscopiques qui ont un squelette rikiki, mais un squelette quand même : le "test", et enfin sur les arthropodes, ancêtres de nos insectes et de nos crustacés, qui ont une carapace : des plaques dures qui recouvrent leur corps. Ce squelette là se trouve à l'intérieur du corps.

Ces premiers animaux vont donc être appelés "les chordés" - ceux qui ont un squelette interne et cartilagineux - comme nous - comme tous les vertébrés qui possèdent encore ce vestige de l'évolution dans leurs gènes. A l'état d'embryon, nous les vertébrés, possédons encore ce squelette tout mou et primitif, qui disparaît avec la croissance, remplacé par un squelette solide.

Ce premier stade essentiel va progressivement s'accompagner de petits "ajustements techniques" selon les espèces. Au fil de l'évolution le squelette sera en quelque sorte l'armature de l'être vivant. Chez les mammifères, les oiseaux, les reptiles ou l'homme, une colonne vertébrale, chez les poissons, des arrêtes...  Le principe reste le même. Ceux qui ne seront pas pourvu de ce squelette seront donc appelés : les invertébrés, d'autres conserveront ce squelette cartilagineux primitif. La plupart des espèces profiteront de l'exceptionnel avantage que procure cette armature interne .

Avec ce squelette, nos espèces aquatiques vont pouvoir bâtir une architecture organique complexe, des organes : un tube digestif, un coeur, un appareil respiratoire. Autour, vont se développer des muscles, et des réseaux de circulation sanguine qui vont alimenter toutes ces fonctions.

Vampires & nécrophages

Ces "vers marins" pourvus de squelettes apparus au Cambrien vont sensiblement ressembler à des espèces encore présentes sur le globe, Leurs descendants ont même encore certains points communs avec leurs lointains ancêtres :  les Myxines et les Lamproies. Ces myxines pourraient s'apparenter à ces premiers vers primitifs dépourvus d'yeux mais pourtant déjà plus évolués grâce à leur embryon de squelette cartilagineux. Cette espèce fort sympathique est nécrophage ; elle perce les cadavres pour s'introduire dans leurs corps et les manger de l'intérieur. Les myxines n'ont pas de mâchoires, ce qui explique cette manière peu ragoûtante, mais assez efficace pour s'alimenter : l'aspiration.  Faute de mieux, la lamproie fait la la même chose sur les espèces vivantes... elle se greffe sur une proie et aspire son sang.

Ce système est fonctionnel mais pas très performant.

La nature va donc devoir encore s'améliorer et une fois de plus, se diversifier.

Une nouvelle espèce va naître : Le poisson

Pour décrire cette splendide évolution, on va prendre des exemples représentatifs de fossiles marquant ces différentes étapes. La plupart ont été découverts assez récemment, et certains sont à peine sortis des chantiers de fouilles archéologiques.  Comme les illustrations complètes sont assez rares,  on vous a fait une belle planche en couleur avec des vrais morceaux de poissons dedans, comme dans les vrais livres...   Sur cette illustration, donc, on peut voir comment ces vers très primitifs et totalement invertébrés vont doucement évoluer. Leur habitat - ou plutôt leur niche écologique - se limite aux fonds marins où ils s'enfouissent dans les sédiments pour attraper... tout ce qui passe, et se dépose sur le plancher océanique.     Ces vers vont progressivement développer un squelette cartilagineux et donner naissance à de nouvelles espèces : les chordés. On peut remarquer l'énorme évolution morphologique entre ces vers dont la tête n'est pas encore différenciée du corps et l'amphoxius. En 200 millions d'années, les organes se sont formés, il dispose de minuscules "voiles" lui permettant une meilleure mobilité... des ancêtres de nageoires, d'organes photosensibles distinguant les contours des proies et de petits tentacules permettant d'attraper la nourriture. Les descendants de l'amphoxius existent encore dans nos océans.     Lors des fouilles commencées en 1999 près de Haikou, au sud de la Chine dans la province du Yunan, on a pu retrouver une faune jusqu'alors totalement inconnue. Cette très importante découverte à mis au jour une espèce intermédiaire : Haikouella, un ver cartilagineux muni d'yeux se situant exactement entre les invertébrés et les vertébrés. Retrouvé au même endroit, Haikouichtys, rassemble les mêmes caractéristiques mais possède un crâne... le premier découvert à ce jour.  Ce chordé est ainsi considéré comme le premier et donc le plus ancien vertébré de notre planète.   Il est immédiatement suivi d'une autre espèce antérieure au Cambrien trouvée dans la même région et dont la forme est saisissante de ressemblance avec nos poissons actuels. Ces trois espèces ne "rampent" plus sur les fonds marins, elles se déplacent facilement grâce à leur squelette où s'articulent des nageoires. Ils chassent : ce sont les premiers prédateurs vertébrés de ces eaux primitives.     Ces trois espèces datant 530 Millions d'années sont pratiquement contemporaines d'un autre petit vertébré : Pikaia, découvert en 1909 dans les montagnes du Canada. Ce fossile, vieux de 510 à 530 millions d'années, est le représentant "le plus connu" de ces ancêtres des premiers poissons : les cephalochordés. [ tête + chorde ]

Les agnathes

Le petit Pikaia, notre "presque-poisson" est resté un mystère pour les scientifique pendant presque un siècle. Seul représentant d'une lignée sans ancêtres, ni descendants. C'est ce qu'on appelle vulgairement un "chaînon manquant" retrouvé dans ce cas sans les autres maillons :-) et donc pas facile à interpréter. Avant même le début du Cambrien, la nature est déjà en place avec ces premiers vertébrés : les chordés. Il sont tous différents mais ont tous un point commun: ils n'ont pas de mâchoire. On les appelle donc les "sans-machoires", en langage savant on dit les "agnathes".  Leur bouche est un système complexe ressemblant à une grosse ventouse servant à aspirer la nourriture.

Ces Agnates, dotés d'organes complets (reproduction, digestion,  respiration) articulés autour d'une corde reliant leur crâne et le reste du corps et se déplaçant avec des nageoires sont devenus...  des Poissons.