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Paléoécologie 1. Concepts a. de l'objet et de la méthode Le passé n'est plus. L

Paléoécologie 1. Concepts a. de l'objet et de la méthode Le passé n'est plus. Le passé n'est pas accessible à l'expérience et donc la méthode expérimentale ne peut plus s'utiliser. Nous ne sommes plus dans une science expérimentale. Ce n'est pas une science historique car l'histoire ne commence qu'avec l'apparition de l'écriture et des témoignages humains. Cette science est la paléontologie (du grec "paléo": "ancien" et "ontos": "l'être"). Etant donné le rôle fédérateur de l'écologie actuellement (voir le page - un peu fouillis - sur l'écosystème), il est peut-être pertinent de parler de paléoécologie (toujours du grec "paléo": passé, "oikos": habitat, et "logos" : parler) quand on veut désigner les recherches sur les êtres vivants et leur vie passée. Le problème central est celui du temps. Je vous renvoie aux pages d'introduction sur les questions fondamentales pour un premier contact avec cette question qui ne sera jamais close. J'essaie de présenter une petite vision "bergsonnienne" du problème et quelques réflexions plus hétéroclites, notamment sur le temps. les fossiles et la fossilisation étymologiquement fossile signifie "tiré de la terre" (du latin fodio, is, fodi, fossum = creuser, fouir) et on trouve principalement deux types de définitions: * un fossile désigne toute trace ou reste d'être vivant aujourd'hui disparu; dans ce cas les "fossiles vivants" sont des exceptions car ils appartiennent à des êtres vivant actuellement mais dont les restes peuvent être très anciens. * un fossile désigne toute trace ou reste d'être vivant mort trouvé dans une roche sédimentaire ; les exceptions sont les organismes conservés dans l'ambre, qui est une résine fossile (insectes comme des fourmis datant de l'ère tertiaire; si vous vous intéressez à l'ambre voyez le tout nouveau livre et le site internet d'un spécialiste à l'adresse http://ambre.jaune.free.fr/ ), des rhinocéros momifiés dans les asphaltes des Carpates, les mammouths congelés dans les glaces de Sibérie et dont l'estomac gardait encore «surgelées» les dernières plantes qu'ils avaient ingérés. La fossilisation désigne l'ensemble des phénomènes qui conduisent à la formation d'un fossile ou plus précisément à la conservation des êtres vivants ou de leurs traces dans les sédiments puis dans les roches sédimentaires. A sa mort le cadavre d'un être vivant est enfoui progressivement dans le sédiment (enfouissement). Le sédiment étant un milieu de vie, la matière organique du cadavre est habituellement rapidement et entièrement oxydée par les microorganismes du sédiment (en H2O, CO2, CH4, NO3-, SO42-...). Parfois la minéralisation de la matière organique n'est que partielle et des hydrocarbures ou des gaz organiques peuvent être produits lorsque l'accumulation de cadavres est très importante. Cela donne lieu à la génèse de kérogène à la base des roches carbonées (voir sous-sol). Parfois encore, dans des conditions très particulières (fortement réductrices ou à une température très basse) qui empêchent l'oxydation de la matière organique, cette dernière peut se dessécher et être conservée (dans l'ambre, l'alsphate, la glace; on cite également des fragments de peau momifiés de quelques Reptiles de l'ère secondaire (Iguanodon , Anatosaurus et Ichthyosaurus) ainsi que les micro-organismes fossilisés dans les silex qui auraient conservé leur matière organique toujours susceptible de coloration). Dans des conditions réductrices et sans vie la matière organique peut être conservée des dizaines voir des centaines de millions d'années: par exemple on a pu retrouver et déterminer les protéines d'ossements de Dinosauriens de 150 millions d'années et de Poissons de 250 millions d'années. Des analyses biochimiques analogues ont permis de découvrir des traces de chlorophylle dans des roches très anciennes n'ayant pas conservé le moindre vestige identifiable de Végétaux, même tout à fait inférieurs. Pendant la diagénèse qui affecte le sédiment incluant le fossile en formation, les éléments minéraux du cadavre subissent les mêmes transformations que sa gangue. C'est pour cela qu'il faut des conditions très particulières pour que les structures de l'être vivant soient conservées. Les parties dures (os, dents, coquilles, squelettes minéralisés d'une façon générale...) se conservent bien évidemment le plus facilement, bien qu'elles soient la plupart du temps recristallisées. La cristallisation nouvelle peut se faire soit avec le même minéral: calcite -> calcite; soit avec un autre minéral: par exemple: calcite -> silice (silicification) ou calcite -> dolomie (dolomitisation), hydroxyapatite de l'os (Ca10 (PO4)6 (OH)2) --> francolite (carbonate de fluoroapatite résultant du remplacement des ions hydroxyle par le fluor dans l'hydroxyapatite)... Les parois végétales, organiques mais fortement indurées par la lignine, peuvent aussi s'imprégner de silice et conserver ainsi leur forme (bois silicifiés). Lorsque l'on a remplacement d'un élément (minéral ou organique) par un autre, avec conservation plus ou moins fine de la structure, on parle d'épigénie, ou d'une façon plus générale, de métasomatose (si l'on veut désigner le phénomène de croissance minérale avec remplacement d'un minéral par un autre). L'épigenèse interviendrait en fait après la diagénèse (du grec épi = au-dessus et dia = à travers) mais les phénomènes sont certainement fortement imbriqués et il est difficile de reconstituer leur part réciproque dans l'histoire d'un fossile. Les traces les plus fréquentes sont les moules internes et externes des coquilles d'invertébrés: seul le sédiment remplissant la coquille ou moulant l'extérieur de celle-ci conserve la trace de l'animal lors de sa transformation en roche sédimentaire. La forme de la coquille est alors conservée du fait de l'arrangement spatial des cristaux de la roche sédimentaire formant le moule: il n'y a plus aucun élément ni minéral ni organique appartenant à l'animal fossilisé. T rès rarement on retrouve des empreintes de parties molles. Un article: "La fossilisation : une exception conjoncturelle", Christiane Denys, Pour La Science, 292, février 2002 b. l'actualisme Une formulation de l' actualisme ou du ...principe des causes actuelles Les lois expérimentales (actuelles, vérifiables, donc toujours soumises à l'expérience...) étaient aussi valables par le passé. Cette formulation n'est certainement ni la seule exacte, ni la plus historique (si je ne me trompe c'est d'abord le catastrophisme de Cuvier qui a dominé (révolutions subites) et a été remplacé par l'uniformitarisme de Lyell et de Lamarck (théorie du développement continu) pour finalement déboucher sur cette présentation moderne d'un principe philosophique plus ancien qui dépasse de loin la querelle catastrophisme-uniformitarisme), mais elle peut s'appliquer aisément à notre méthode. Le principe des causes actuelles nous permet de dire que les causes de l'évolution sont actuellement décelables car actuellement en jeu. Je précise : les causes et non pas forcément les mécanismes, dans le sens où il peut très bien y avoir eu des étapes dans l'évolution qui sont passés et ne se reproduiront plus. Ce sur quoi il est nécessaire de s'accorder c'est sur la causalité et donc sur la validité des lois expérimentales par le passé. Les lois expérimentales découvertes actuellement s'appliquaient par le passé. En énonçant ce principe, le scientifique sait qu'il fait reposer sa connaissance sur un principe raisonnable, mais qui n'est pas scientifique, dans le sens où il n'est pas démontrable expérimentalement. T oute discussion de la validité de ce principe reste dans le cadre d'une discussion scientifique, mais se fait, non pas avec les outils du scientifique, mais avec ceux du philosophe. L'uniformitarisme est une version très différente, qui stipule que les mécanismes actuels sont les mêmes que par le passé. Il ne s'agit plus des causes, mais des phénomènes eux-mêmes, de leur vitesse... on y oppose le catastrophisme, qui lui préfère des mécanismes différents. Aucun de ces deux principes n'est utile pour le géologue (je veux dire qu'aucun n'est indispensable, et qu'on peut donc les rejeter comme principes). Remarque: cette notion est-elle accessible à un enfant du primaire ? Je n'ai pas de réponse tranchée, mais, d'après ma toute jeune expérience, il semblerait que les enfants ne se posent pas la question. Si l'on ne sème pas le doute dans leur esprit, il acceptent les lois actuelles comme éternelles. Faut-il semer ce doute ? Je ne le pense pas. Mais par contre je crois que tout enseignant doit connaître les limites de la méthode. Si des questions sont posées il pourra répondre dans ce sens. Mais concevoir un enseignement qui irait contre les représentations pourtant bien souvent peu précautionneuses et peu nuancées de ceux qui racontent "l'histoire de la vie" ne me semble pas pertinent . En un sens, que sont ces journalistes (et parfois certains scientifiques) qui déroulent l'histoire de la vie comme un conte de fée, si ce n'est des grands enfants ? Par contre il est clair qu'en lycée il est grand temps de les aider à se poser ces questions. A mon avis il n'est jamais trop tôt pour susciter des questions vraies (dans le sens de la recherche de la vérité) chez un enfant mais il n'est pas bon de conseiller de généraliser telle ou telle pratique. c. les datations Les principaux éléments de ce paragraphe sont repris et simplifiés du cours de TS de spécialité. Dans le domaine préhistorique (avant l'histoire, qui commence avec l'apparition de l'écriture et donc vers -4000 ans, à -2000 ans selon les régions, avant Jésus-Christ) ou plutôt paléontologique, les techniques de datation sont souvent qualifiées un peu rapidement soit d'absolues soit de relatives. Je leur préfère les termes de datation uploads/Philosophie/ paleoecologie.pdf