Explosion cambrienne

L'explosion cambrienne est le moment où de nombreux phyla animaux sont apparus pour la première fois dans les archives fossiles. Elle s'est produite il y a 541 millions d'années (mya). La plupart avaient probablement évolué avant cela, mais c'était leur première apparition sous forme de fossiles.

Avant environ 580 millions d'années, il semble que la plupart des organismes étaient simples. Ils étaient constitués de cellules individuelles, parfois organisées en colonies. Au cours des 70 ou 80 millions d'années suivantes, le rythme de l'évolution a semblé s'accélérer. À la fin du Cambrien, la plupart des phyla que nous connaissons aujourd'hui existaient.

L'explosion cambrienne a suscité de nombreux débats scientifiques. L'apparition apparemment rapide de fossiles dans les "strates primordiales" a été constatée dès le milieu du XIXe siècle, et Charles Darwin y a vu l'une des principales objections qui pouvaient être faites à sa théorie de l'évolution par sélection naturelle.

Opabinia a largement contribué à l'intérêt porté à l'explosion cambrienne.Zoom
Opabinia a largement contribué à l'intérêt porté à l'explosion cambrienne.

Ce spécimen de Marrella montre à quel point les fossiles de la lagerstätte du schiste de Burgess sont clairs et détaillés.Zoom
Ce spécimen de Marrella montre à quel point les fossiles de la lagerstätte du schiste de Burgess sont clairs et détaillés.

Un fossile de trace Ediacarien, créé lorsqu'un organisme s'est enfoui sous un tapis microbien.Zoom
Un fossile de trace Ediacarien, créé lorsqu'un organisme s'est enfoui sous un tapis microbien.

Dickinsonia , un animal Ediacaran à l'aspect matelassé.Zoom
Dickinsonia , un animal Ediacaran à l'aspect matelassé.

Un trilobite fossilisé. Ce spécimen d'Olenoides serratus, provenant du schiste de Burgess, conserve des "parties molles" - les antennes et les pattes.Zoom
Un trilobite fossilisé. Ce spécimen d'Olenoides serratus, provenant du schiste de Burgess, conserve des "parties molles" - les antennes et les pattes.

Questions clés

L'énigme de longue date sur l'apparition de la faune cambrienne, apparemment abrupte et venue de nulle part, se concentre sur trois points clés :

  1. si cela s'est réellement produit. Y a-t-il vraiment eu une diversification massive d'organismes complexes sur une période relativement courte au début du Cambrien ?
  2. ce qui a pu provoquer un changement aussi rapide.
  3. ce qu'elle pourrait dire sur l'origine et l'évolution des animaux.

Il est difficile de le comprendre car les preuves sont limitées. Les preuves sont des fossiles incomplets et des signatures chimiques laissées dans les roches cambriennes.

Une évolution à grande échelle

L'explosion cambrienne est l'exemple classique de la mégaévolution. Il ne s'agit pas d'un type d'évolution différent, mais plutôt d'une évolution qui produit un effet énorme. Le mot "macro-évolution" est utilisé parce que les changements étaient vraiment énormes.

Durée

L'explosion cambrienne a commencé dans l'Ediacaran à partir d'environ 575 mya, et s'est poursuivie jusqu'au Shale de Burgess à environ 507 mya. Cela représente environ 70 millions d'années. À la fin, tous les embranchements modernes avaient évolué, et depuis lors, aucun nouvel embranchement n'est apparu dans les archives fossiles. C'est l'une des choses qu'il faut expliquer.

La vie il y a un milliard d'années

Pour plus d'informations, voir Acritarch et Stromatolite

Les stromatolithes, des piliers en forme de troncs construits par des colonies de cyanobactéries et d'autres micro-organismes, sont les premiers fossiles. Leur enregistrement commence il y a environ 3,5 milliards d'années, et ils étaient très communs à partir d'environ 2700 mya. Ils ont décliné rapidement après environ 1250 mya, et ce déclin a probablement été causé par le pâturage et les animaux fouisseurs.

La diversité marine précambrienne était dominée par de petits fossiles appelés acritarches. Ce terme décrit presque tous les petits fossiles à parois organiques, des oeufs de petits métazoaires aux kystes au repos de nombreuses sortes d'algues vertes. Après être apparus vers 2000 mya, les acritarches ont connu un boom autour de 1000 mya, augmentant en nombre, diversité, taille, complexité de forme et surtout taille et nombre d'épines. Leur forme de plus en plus épineuse au cours du dernier milliard d'années pourrait indiquer un besoin accru de défense contre la prédation. D'autres groupes de petits organismes de l'ère néoprotérozoïque montrent également des signes de défense contre les prédateurs. La mesure de la longévité des taxons semble indiquer une augmentation de la prédation à cette époque. Cependant, en général, le rythme d'évolution du Précambrien a été très lent, de nombreuses espèces de cyanobactéries restant inchangées pendant des milliards d'années. Bien sûr, les bactéries sont principalement définies par leur biochimie, en particulier leurs génomes. Les changements dans leur biochimie ne laissent généralement aucune trace dans les fossiles.

Si les organismes prédateurs qui broutaient les bactéries et les acritarches étaient réellement des métazoaires, cela signifie que les animaux cambriens n'ont pas surgi "de nulle part" à la base du Cambrien ; leurs ancêtres existaient depuis des centaines de millions d'années.

Stromatolites (formation de Pika, Cambrien moyen) près du lac Helen, parc national de Banff, Canada.Zoom
Stromatolites (formation de Pika, Cambrien moyen) près du lac Helen, parc national de Banff, Canada.

Stromatolites modernes dans la réserve naturelle marine de Hamelin Pool, en Australie occidentale.Zoom
Stromatolites modernes dans la réserve naturelle marine de Hamelin Pool, en Australie occidentale.

Pages connexes

  • Chronologie de la vie

Questions et réponses

Q : Qu'est-ce que l'explosion cambrienne ?


R : L'explosion cambrienne est le moment où de nombreux phylums animaux sont apparus pour la première fois dans les archives fossiles. Elle s'est produite il y a 541 millions d'années (mya).

Q : Combien de temps a-t-il fallu pour que la plupart des phyla que nous connaissons aujourd'hui existent ?


R : Au cours des 70 ou 80 millions d'années suivantes, le rythme de l'évolution a semblé s'accélérer et à la fin du Cambrien, la plupart des phyla que nous connaissons aujourd'hui existaient.

Q : Quand a-t-on constaté pour la première fois que des fossiles apparaissaient rapidement dans les "strates primordiales" ?


R : Cela a été noté pour la première fois dès le milieu du 19e siècle.

Q : Qui a vu cette apparition rapide des fossiles comme une objection à sa théorie ?


R : Charles Darwin considérait cette apparition rapide de fossiles dans les "strates primordiales" comme l'une des principales objections qui pouvaient être faites à sa théorie de l'évolution par sélection naturelle.

Q : Quel type d'organismes existait avant 580 mya ?


R : Avant environ 580 mya, il semble que la plupart des organismes étaient simples. Ils étaient constitués de cellules individuelles, occasionnellement organisées en colonies.

Q : Y avait-il des preuves que les animaux avaient évolué avant d'apparaître dans les archives fossiles ?


R : Probablement que la plupart avaient évolué avant, mais c'est là qu'ils sont apparus pour la première fois sous forme de fossiles.

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