Paléontologie 1

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Définition écrite

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  • La paléontologie est donc la science qui étudie les formes de vie du passé. Elle

s’intéresse à toute forme de trace laissée par un organisme vivant, fossilisé dans la roche. Les formes de fossiles les plus communes sont les restes de l’organisme, tels que le squelette d’un vertébré ou la coquille d’un mollusque.

  • La paléontologie a pour vocation l’étude des restes et empreintes d’organismes et de

leurs activités préservés de façon naturelle au sein des sédiments (§ 2.1). La présence de restes de coquilles (marine notamment) au sein des roches est mentionnée dès l’Antiquité. Très rapidement, ces restes sont dits « pétrifiés », ce qui sous-entend qu’une distinction très nette est alors faite entre leur origine et celle du monde minéral. Dès lors, les premières hypothèses sur l’incorporation de ces restes d’organismes dans les roches et leur incidence sur la compréhension des mécanismes qui régissent le sous-sol terrestre sont avancées

  • La paléontologie est la discipline scientifique qui étudie les restes fossiles des êtres vivants du passé et les implications évolutives ressortant de l'étude de ces restes.On distingue trois principales formes de paléontologie :
  • La paléontologie systématique : son objectif premier est l'étude des phylogénies sur la base de l'observation scientifique des fossiles
  • La paléontologie générale ou fondamentale : son objectif premier est de comprendre les problèmes généraux que la démarche systématique permet de découvrir : relations entre les êtres vivants disparus ou actuels, leurs évolutions, et, à plus large échelle, l'évolution des êtres vivants, des milieux et des climats au cours des temps géologiques .
  • La paléohistologie1 est l'étude fine des tissus fossilisés, avec une vaste palette d'objectifs et d'applications, allant de la reconstitution approfondie (exemple : coloration du plumage d'Archéopteryx) à la paléontologie du développement2, notamment avec l'appui de la phylogénétique moléculaire et assimilés (exemple : comparaison du collagène de Tyrannosaurus rex avec celui des oiseaux actuels3).


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  • .À l'aide des fossiles, que l'on retrouve essentiellement dans les roches sédimentaires, on tente de reconstituer les êtres vivants tels qu'ils étaient, leur environnement et de déterminer l'époque à laquelle ils ont vécu.

L'observation des caractères prévalant aujourd'hui pour tirer des conclusions sur les mondes d'hier est souvent utilisée : c'est le principe de l'actualisme. Avec de nombreuses études de ce genre, on a pu établir une échelle des temps géologiques. Cette échelle est découpée en morceaux de différentes longueurs définis par les organismes présents, des événements climatiques, etc. : ères, périodes, époques, étages. L'étude de fossiles « humains » (genres Homo et apparentés) utilise les mêmes méthodes que celle de la paléozoologie. Elle n'en constitue pas moins une science distincte, la paléoanthropologie, dont l'objet est l'étude de l'évolution de l'Homme ; ses spécialistes effectuant une synthèse des connaissances provenant d'autres disciplines comme l'anthropologie et l'archéologie.

  • Les paléontologues reconstituent, à partir des fossiles et par les méthodes de l'anatomie comparée inaugurée par Georges Cuvier, la morphologie des plantes et des animaux disparus. La palynologie leur permet de reconstituer la flore, l'ichnologie - les déplacements, les dentitions et les coprolithes - les régimes alimentaires, divers autres indices - les climats... mais une fois cela établi, des artisans, illustrateurs, ingénieurs du son ou cinéastes doivent « mettre en vie » les reconstitutions. Leur rôle est très important, leurs réalisations ont marqué les imaginations, suscité des vocations, permis le financement d'expéditions. Dès le xixe siècle, à Londres, les reconstitutions du Crystal Palace ont créé un engouement pour les Dinosaures, et les vues d'artiste, polychromes ou non, d'espèces préhistoriques se dressent souvent à l'entrée des musées à vocation paléontologique (comme devant la galerie de Paléontologie du Muséum de Paris) ou en illustrent l'intérieur (comme au Musée d'histoire naturelle de Londres).
  • .Généralement, les fossiles ne donnent pas d'indication des couleurs, et celles-ci ne peuvent être qu'imaginées à l'exemple des êtres vivants actuels occupant des milieux homologues et ayant une éthologie comparable. Il en est de même pour les sons : si, exceptionnellement, certains crânes d'hadrosaures dans les crêtes desquels on a insufflé de l'air, ont pu produire une gamme de sonorités, le rythme et l'harmonie en resteront à jamais inconnus : là encore, on les imagine d'après les sons produits par les animaux actuels apparentés (on devrait d'ailleurs représenter les dinosaures plutôt sifflant comme des oiseaux, que rugissant comme des lions ou meuglant comme des bovins). Les reconstitutions (ou « reconstructions ») paléontologiques sont donc par définition, et l'on doit en avertir les publics, en partie conjecturelles, puisque même dans les cas rares de conservation dans l'ambre ou la glace, l'organisme est dégradé notamment au niveau chromatique ; il s'agit par la force des faits, de vues d'artiste, mais des vues qui, pour rester dans les limites de ce qui est admis par les chercheurs au moment où elles sont réalisées, doivent obligatoirement s'inspirer d'autres images déjà scientifiquement validées dans les publications spécialisées. Si l'on ne comprend pas ce processus de « conjecture restitutive », on ne peut que considérer comme « inexactes » ou « violant quelque copyright » la totalité des vues d'artiste, d'images de synthèse, de reconstitutions en volume existantes7, et l'on amputera la paléontologie de toute son iconographie « grand public » y compris les œuvres de maîtres comme Mauricio Antón, Alain Bénéteau, Dimitri Bogdanov, Zdeněk Burian, Heinrich Harder, Charles R. Knight ou Édouard Riou, seules échappant à ce « grand ménage » les illustrations strictement scientifiques des articles spécialisés.
  • Le matériel sédimentaire est prélevé par sondage ou carottage dans des zones

humides (lacs, tourbières, sédiments marins…), caractérisées par l’accumulation d’archives sédimentaires stratifiées et par des conditions anoxiques défavorables à l’activité des organismes décomposeurs. Les sédiments sont conservés en chambre froide, puis traités chimiquement pour éliminer le matériel non pollinique

la cellulose (acide sulfurique, H2SO4), les carbonates (acide chlorhydrique,

HCl) et la  silice (acide fluorhydrique, HF ou flottaison sur liqueur dense). Le culot obtenu, qui contient les grains de pollen ainsi que des microrestes divers (micro-algues, spores de champignons, rhizopodes, débris ligneux, stomates…), est monté entre lame et lamelle dans de la glycérine pour être observé sous microscope optique. Les grains sont identifiés et dénombrés pour construire un diagramme pollinique. L’identification est le plus souvent limitée à la famille ou au genre, et le transport anémophile du pollen sur de longues distances induit le plus généralement une vision régionale de la végétation.


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Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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  • Des problèmes et des obstacles communs sont liés aux premiers apprentissages

scolaires de la paléontologie et à la naissance de cette discipline. Le choix opéré des interactions langagières dans deux types de communautés discursives – situation de débat en CM1 et controverse historique – définit des temps privilégiés de désaccord où des constructions de problèmes et un obstacle épistémologique, l’artificialisme, se rencontrent. Leurs interactions peuvent être double, la problématisation est favorisée ou freinée par l’obstacle. En CM1, l’obstacle artificialiste a pu être moteur d’argumentation, de questionnement et de construction de raisons.

  • D’un point de vue rationnel, le problème est au centre de la construction de

la connaissance scientifique. L’histoire de la géologie peut nous offrir une grille de référence relatant les problèmes vécus par la communauté scientifique en lien avec les fossiles (Rudwick, 1985 ; Ellenberger, 1988 et 1994 ; Gohau, 1990a ; Gould, 1991 ; Buffetaut, 1998 ; Bouillet & Gaudant, 2000). Les problèmes majeurs qui se sont succédé en paléontologie – historique, stratigraphique puis évolutive – sont la nature et l’origine des fossiles jusqu’au xviie siècle, l’extinction des espèces et la présence de fossiles tropicaux en Europe au xviiie siècle, puis cette même extinction des espèces archivées dans les strates et leur filiation au xixe siècle. Les différents sens donnés successivement aux objets tirés de la terre ou fossiles – pierres figurées, pétrifications, archives, fossiles caractéristiques ou stratigraphiques – prouvent aussi les interconnections avec d’autres problèmes générant des problématiques géologiques : la solidité des productions terrestres en minéralogie au xviie , et à partir du xviiie siècle, les mouvements des mers et la formation des montagnes, les corrélations entre les classifications biologiques et la succession des faunes et des flores passées archivées dans les couches géologiques.

  • À partir du questionnement initial de l’enseignant, les élèves prennent conscience

peu à peu du problème de l’origine des fossiles. Une véritable exploration des possibles est effectuée par les élèves, de nombreuses hypothèses sont déclinées sous forme de réponses (R), de questions (Q) et d’objections (O) qui s’enchaînent ou qui entrent en concurrence. La dimension épistémique du débat révèle une problématique déclinée en cinq problèmes : la production humaine des fossiles, leur formation sur ou dans une pierre par croissance ou non, la cause d’une catastrophe et ses conséquences et enfin la taille relative des animaux et fossiles résultants. La principale controverse (figure 1) est celle de l’origine artificielle ou naturelle des fossiles, illustrant le problème essentiel des rapports de l’espèce humaine avec la nature.

  • Poser et construire le problème s’accompagne bien d’un questionnement partagé

pour apprendre . Nous voulons insister sur la richesse et la pertinence du questionnement explicite des élèves qui échangent entre eux. Les élèves ont été mis en mouvement de questionner. Et loin d’être des questions spontanées au hasard, leurs formulations prouvent qu’ils rassemblent leurs pensées, effectuent des opérations cognitives élevées de corrélation, de déduction. L’obstacle est identifié par les élèves, transformé en questionnement et fissuré par une série d’objections. En synergie, les élèves ont construit du sens aux connaissances paléontologiques. La question de l’enseignant sur l’origine des fossiles a évolué vers une problématique des rapports entre un vivant animal et une roche. Autrement dit, c’est une première prise de conscience collective qui positionne le problème d’une transformation de la matière et d’un état différent, associés à un temps profond.


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Aides et astuces

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  • .Les restes d'animaux invertébrés sont répandus dans toutes les roches sédimentaires. Les ossements de Vertébrés, beaucoup moins fréquents, se trouvent aussi dans la plupart des roches sédimentaires, mais les formes terrestres sont en principe confinées dans les dépôts lacustres ou fluviatiles. Leur existence semble avoir été constatée dès l'Antiquité, mais pendant longtemps on n'en comprit pas la nature, ou plutôt les opinions furent divisées quant à leur interprétation.
  • L'Antiquité ne s'est guère occupée de fossiles. Strabon rapporte que Xanthus (env. 500 ans av. J.-C.) prétendait avoir trouvé, en des endroits fort éloignés de la mer, des espèces de conques, des moules et des pétoncles pétrifiées. Il était persuadé que ces terres alors émergées avaient été autrefois recouvertes par la mer. Empédocle (Ve s. av. J.-C.), ayant observé en Sicile des os d'hippopotame fossilisés, les a considérés comme des restes de géants disparus, interprétation qui se retrouve dans plusieurs auteurs latins et se poursuit jusque dans les Temps modernes. D'autres auteurs, grecs ou latins, parlent des

fossiles, mais toujours de façon vague et sans en chercher la signification véritable .

  • Pendant tout le Moyen Âge et la plus grande partie des Temps modernes, on émet des opinions contradictoires sur les fossiles, tenus pour des monuments de l'histoire du monde ou de simples jeux de la nature.
  • Avicenne, le représentant le plus éminent de la science arabe, les regarde comme des ébauches d'êtres vivants ; Albert le Grand admet que des restes de plantes ou d'animaux peuvent être transformés en pierre sous l'influence d'agents pétrifiants. Léonard de Vinci (1452-1519) déclare que les coquilles fossilisées ont vécu sur le lieu même que la mer occupait autrefois. « Un potier de terre, qui ne savait ni latin ni grec, fut le premier, dit Fontenelle, qui, vers la fin du XVIe siècle, osa dire dans Paris, et à la face de tous les docteurs, que les coquil[...]



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Puce-didaquest.png Bibliographie

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Pour citer cette page: (1) 

ABROUGUI, M & al, 2018. Paléontologie 1. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Pal%C3%A9ontologie_1>, consulté le 20, avril, 2024
  • (en) The ancient life-history of the earth; A comprehensive outline of the principles and leading facts of palæontological science [archive] par h. Alleyne Nicholson (Livre ancien scanné dans le cadre du projet Gutemberg [archive]
  • Paléobiosphère, Patrick De Wever, Bruno David, Didier Néraudeau, MNHN, SGF et Vuibert 2010, (ISBN 978-2-7117-2503-8), 796 pp.
  • Les mondes disparus, Éric Buffetaut, Jean Le Loeuff, Berg international 1998, (ISBN 2-911289-14-5), 158 pp.
  • La Terre avant les dinosaures, Sébastien Steyer, Belin 2009, (ISBN 978-2-7011-4206-7), 205 pp.
  • Guide critique de l'évolution, Guillaume Lecointre (dir.) Belin 2009, (ISBN 978-2-7011-4797-0)
  • Classification phylogénétique du vivant, Guillaume Lecointre et Hervé Le Guyader, Belin 2001, (ISBN 2-7011-4273-3), 570 pp.
  • Thierry Tortosa (dir.), Principes de paléontologie, Dunod, septembre 2015, 336 p. (ISBN 978-2-10-05-7993-8)
  • Dominique Grimaud-Hervé, Frédéric Serre, Jean-Jacques Bahain et al., Histoire d'ancêtres : La grande aventure de la Préhistoire, Paris IVe, Errance, coll. « Guides de la préhistoire mondiale », novembre 2015, 5e éd., 144 p. (ISBN 978-2-87-772590-3)


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