Ts, partie 1 :
Approche du temps en Biologie et Géologie

(J. Mirabaud)

I : Evénements à la fois stables et variables :

A : Un exemple biologique :

Qu'est-ce qui fait qu'au cours des générations un chat ressemble toujours à un chat ? Pourtant si on regarde une portée de chatons : ils sont tous très différents !
Il existe donc à la fois une stabilité de l'espèce chat mais on peut constater une variabilité au sein de l'espèce chat (différentes races de chat créées, le chat égyptien, chat génétiquement modifié pour éliminer les allergènes).

TP1 (poly) Faire une frise à l'échelle arithmétique / évènements clefs datés

B : Un exemple géologique :

Une chaîne de montagne nous semble stable : elle ne grandit ni ne disparaît sous nos yeux. Pourtant on sait qu'il a existé, par exemple, une grande chaîne de montagne en France qui a disparu à présent car cette chaîne hercynienne a été complètement érodée. Une chaîne de montagne naît, se crée et disparaît par érosion. Elle évolue au cours du temps. On peut donc parler aussi de "variabilité" à l'échelle des temps géologiques.

C : L'échelle des temps :

Cette contradiction de la stabilité et de la variabilité des phénomènes biologiques et géologiques peut se résoudre si l'on considère la dimension temporelle ! Tout dépend de l'échelle des temps à laquelle on se place.

II : Les 2 échelles de temps :

A : L'échelle des temps géologiques :

p14 à 18 : cette frise retrace la chronologie d'évènements clés connus. L'échelle de temps s'exprime en millions d'années ou même en giga années.
On observe le lien incontournable entre géologie et biologie :
Dans l’hydrosphère, des bactéries procaryotes paraissent dés -3,5GA, comme en atteste les roches stromatolites qui en sont nées. Le CO₂ atmosphérique est progressivement dissout dans l’hydrosphère, puis fixé par la lithosphère (carbonates), de façon accélérée par la biosphère (les cyanobactéries créent les stromatolites).
La photosynthèse apparaît vers -3,5GA, anaérobie à base de sulfure d’hydrogène puis aérobie à base d’eau. L’oxygène dégagé par cette lyse de l'eau sature la lithosphère (fers rubanés à fers oxydés), gagne l’atmosphère vers -2GA.
Les eucaryotes apparaissent vers -2GA. Une partie du O₂ libéré réagit avec les rayons solaires et forme dés -1,5GA de l’ozone = O₃. Cette couche protège les continents des UV à courte longueur d’onde, la sortie des eaux devient possible, et l’apparition de la respiration aérienne en découle.

=> Durée de vie de déchets à l'échelle biologique ou géologique ?

B : L'échelle des temps biologiques :

p19, p42, p50 : Cette échelle s'exprime en années, mois, jours... Le gradient peut être plus expressif que la frise. Là encore apparaissent les liens entre biologie et géologie : la biocénose (ensemble des êtres vivants) est conditionnée par son biotope (type de sol et climat du milieu de vie). Par exemple, c'est l'adaptation des mammifères marins qui leur donne leur forme hydrodynamique, c'est la nécessité d'économiser l'eau dans le désert qui crée les plantes grasses…
Un changement de milieu progressif permet l'évolution des espèces, une crise brutale entraîne extinctions puis développements de nouvelles espèces adaptées au nouveau milieu. Cette évolution correspond au tri par l'environnement des mutations apparues au hasard. Cette évolution peut être prévisible à court terme par calculs statistiques (comme la météo!).
Une réflexion critique est nécessaire à propos :
- du choix des échelles de temps/ unités de temps
- méthodes de datations et leur fiabilité (âge de la Terre)
- critique sur la certitude du début et de la fin d'un phénomène (apparition de l'homme ) critique sur la durée d'un phénomène (durée espèce humaine ? )...