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Dinosaures et Ptérosaures: la biodiversité au Mésozoïque

Exploitation de la base de données puis l'interprétation des résultats.

travail réalisé par Patrick Ferreira

La pertinence du choix de la période Mésozoïque pour l’étude de la biodiversité passée est liée à la richesse de sa faune tant continentale (Dinosaures, Ptérosaures) que marine (Plésiosaures, Ichtyosaures, Ammonites) qui a laissé un grand nombre de fossiles bien connus et largement exploités dans la reconstitution des écosystèmes comme dans les études phylogénétiques.

 

Classe de Seconde, nouveau programme (2010) : dans le thème 1, partie « la biodiversité, résultat et étape de l’évolution », on trouve « l’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie » ainsi que « la sélection naturelle et la dérive génétique peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces » (sur ce point, la colonne « capacités et attitudes » propose d’ « extraire et organiser des informations pour relier crises biologiques, dérive génétique et évolution des espèces »).

 

Classe de terminale S, programme actuel (2002) : « À l’échelle des temps géologiques, des modifications brutales et globales liées à des événements planétaires affectent le monde vivant : ce sont les crises. Elles alternent avec des périodes plus longues de relative stabilité ».

 
 

Etape 1 : présentation d’une base de données brute réalisée par un chercheur.

Discussion sur l’organisation d’une telle base de données et identification des limites du travail d’exploitation :

1.      C’est une liste de familles : noms inconnus (travail de recherche pour les placer dans un taxon d’ordre supérieur connu), sans distinction apparente entre familles mineures et familles informatives (répandue géographiquement, diversifiée en terme d’espèces, indicatrice d’un environnement particulier ou se développant sous un climat particulier). Ainsi, les Dinosaures ne sont pas identifiés en tant que tels.

2.     Sans information sur les sites géographiques de présence : données globales ;

3.     Avec uniquement des indications sur un mode binaire : absent / présent. Donc pas d’indice de fréquence, ce qui ne permet pas une étude fine de la biodiversité : une famille représentée par un seul fossile sera identifiée de la même manière qu’une famille représentée par plusieurs centaines de fossiles. Leur statut dans l’étude de la biodiversité ne sera pourtant pas le même !

De la même manière, la baisse de biodiversité d’une famille à l’approche d’une crise en sera pas identifiable : toute disparition sera donc brutale.

 
 

Etape 2 : d’où la nécessité de réaliser un tri en fonction de l’objectif pédagogique choisi :

  • Certaines données sont déjà triées : colonnes « milieu de vie » et « régime alimentaire » ;
  • On peut également sélectionner une période. Ainsi, si l’objectif est d’étudier une crise, on repère aisément deux périodes de forte baisse de la biodiversité globale que l’on peut alors isoler sur une copie du fichier et traiter ;
  • On peut enfin, en préparation, identifier les familles appartenant à un taxon précis, comme celui des dinosaures.
 
 

Etape 3 : traitement de la base de données à l’aide des outils fournis par le logiciel choisi (Excel / Open Office) dans le cadre du B2i Lycée.

Il s’agit d’un traitement simple, utilisant la fonction « somme », avant la construction de graphiques titrés et légendés.

 

Etape 4 : exploitation des graphiques construits.

Les graphiques sont exploitables dans des cadres différents :

  1. Un premier travail peut être de se repérer dans le temps en localisant la période d’étude des données sur une échelle des temps géologiques.
  2.  Le suivi de la biodiversité globale au sein du groupe sélectionné (dinosaures, vertébrés marins, ammonoïdes) montre l’augmentation de la biodiversité au sein des groupes et de la biodiversité globale au cours du temps. Cette augmentation est cependant non régulière et on peut alors s’interroger sur les causes des baisses et des augmentations de la biodiversité. Les méthodes de recherche et d’exploitation des données fossiles constituent bien sûr un des thèmes de réflexion intéressant.
  3.  la base de données permet d’aborder deux crises majeures : Trias-Jurasique et Crétacé- Tertiaire. Dans les deux cas, la diversité des groupes et des milieux est exploitable afin de définir ce qu’est une crise. Il ne manque que la diversité des localités abordables à l’aide d’un ou deux documents complémentaires (voir par exemple « atlas historique des dinosaures » de M. BENTON publié aux éditions Autrement en 1998).
  4.  On peut approfondir la notion de « relative stabilité » et identifier des variations de la biodiversité qui, sans être associées à des crises majeures, marquent une étape importante dans l’histoire évolutive de certains groupes. On peut alors les associer à des évènements paléogéographiques / climatiques : transgression cénomanienne, refroidissement et régression de la limite Jurassique-Crétacé,…
  5.  L’impact des changements climatiques et / ou paléogéographiques (utilisation du site Paleomap ) permet d’étudier, en parallèle, des groupes différents et d’engager des réflexions intéressantes sur les relations des organismes avec leur milieu.

Ex/ les variations de la diversité des Ichtyosaures en relation avec les variations du niveau océanique. Bien développée par Louis de Bonis dans son ouvrage « Evolution et extinction dans le règne animal », on peut montrer que les causes de variation de biodiversité au sein d’un groupe est un phénomène complexe et multifactoriel dont une partie des causes restent inconnues et peut-être inaccessibles.

Ex/ transgression cénomanienne en relation avec la biodiversité des Icthyosaures / Ptérosaures / Dinosaures. Le cas des Ptérosaures est traité par Guillaume Lecointre dans son ouvrage « guide critique de l’évolution ».

 

6.   Discussion, dans tous les cas, de la validité des échantillons statistiques exploités.

 Dans tous les cas, ces études ne peuvent se faire en domaine fermé : recherches de données sur les paléoclimats, les changements paléogéographiques et les variations eustatiques, sur la paléoécologie des groupes éteints  (recherches Internet et validité scientifique des sites exploités, dossiers documentaires, visites de muséums et rencontres avec des chercheurs).