QUELQUES NOTIONS SUR LES SCIENCES DE LA TERRE...

Frédéric DelporteLa terre n'est pas un objet figé, elle est en perpétuelle transformation, elle évolue au fil du temps.Les continents et le fond des océans se déplacent suite à des mouvements de matière à l'intérieur du globe. Cela donne les séismes et le volcanisme. Ces mouvements de l'écorce terrestre expliquent que ce qui a été au fond d'un océan puisse devenir une montagne ou que des roches qui ont affleuré puissent se retrouver à plusieurs kilomètres sous terre. Les minéraux et les fossiles ont été étudiés, à l'origine, dans le cadre des sciences naturelles, c'est à dire par les sciences qui étudient la nature et tentent d'expliquer son fonctionnement.Cependant, la minéralogie s'est détachée depuis quelques décennies de cette branche des sciences pour se rattacher aux sciences de la matière. Il n'y a presque plus de minéralogistes professionnels (une dizaine), les meilleurs spécialistes étant les gemmologues et les personnes étudiant cette discipline au titre de leur passion.Dans les sciences de la terre, la géologie a pour objet la description des matériaux constituant la terre, l'étude des transformations passées et présentes de celle-ci.La minéralogie étudie les minéraux, c'est à dire

les corps inorganiques constituant les roches de l'écorce terrestre.Les minéraux ont une composition chimique et une forme propre à chacun alors que les roches sont formées d'un ensemble de minéraux (pour le granite, de quartz, de mica, de feldspath).La paléontologie étudie les fossiles laissés dans les sédiments (grès, schiste, craie,...) par les êtres ayant vécu aux époques géologiques.L'archéologie, la préhistoire, la spéléologie sont des activités totalement différentes et sans rapport.

Les minéraux

Toute chose sur terre est composée par un ensemble de particules élémentaires, les atomes. Il existe une centaine d'atomes classés dans la classification périodique des éléments de Mendeleïev. Le plus simple est l'atome d'hydrogène avec un proton et un électron.Les minéraux peuvent être composés par un seul type d'atome, par exemple l'or n'est composé que d'atomes d'or (Au), ou par plusieurs types d'atomes. Par exemple, le quartz (SiO2) comprend un atome de silicium (Si) et deux atomes d'oxygène (O), la calcite (CaCO3) un atome de calcium (Ca) rattaché à un groupement carbonate (CO3) lui même composé d'un atome de carbone (C) et de trois atomes d'oxygène (O).Les minéraux se forment donc par l'association d'atomes qui s'assemblent entre eux suivant les lois de la chimie et s'organisent dans l'espace

suivant les lois de la physique. L'état cristallin est caractérisé par un arrangement ordonné de la matière : un cristal sera donc formé par la répétition périodique dans l'espace d'un atome ou d'un groupe d'atome. Il existe sept formes (on parle de systèmes cristallins) de base : le système cubique, hexagonal, orthorhombique,...Seules des conditions particulières permettent aux atomes qui composent la matière de s'arranger dans l'espace au niveau atomique. Ces conditions provoquent la cristallisation de la matière qui devient alors une substance minérale. Celle-ci prend des formes géométriques (les 7 systèmes) qui peuvent être différentes de celles que perçoit l'homme en regardant un minéral (cubes, "pointes", arborescences, aiguilles, ...).

Un exemple : si on dilue du sel (NaCl, un atome de sodium et un atome de chlore) dans de l'eau et que l'on fait évaporer lentement la solution dans un verre, on observera des cristaux cubiques de sel sur ses bords. Si on fait évaporer rapidement l'eau, en chauffant la solution par exemple, les atomes n'auront pas le temps de s'organiser et l'on obtiendra du sel amorphe (non cristallisé).Dans la nature, il existe de nombreux types de phénomènes aboutissant à la formation de cristaux.

Par exemple, dans les Alpes, dans la zone granitique, les cristaux ont été formés par ce

qu'on appelle des fluides hydrothermaux. Lorsque les terrains actuellement en surface étaient à plusieurs kilomètres sous terre, une dizaine environ, il y a 20 millions d'années, les fissures parcourant ce granite ont été remplies par des solutions d'eau. Celle-ci provient soit de la surface, soit de sédiments environnantsdont l'eau a remonté au contact du magma.

Ces solutions d'eau saturées d'éléments dissous se trouvent à plusieurs centaines de degrés (200 à 400° Celsius) et encore liquides à cause de la pression régnant, 2000 à 3000 fois celle de surface qui est de un bar. Ces solutions ont refroidi très, très lentement, à une moyenne de 1° sur 40000 ans par exemple, et/ou ont subi des baisses de pression progressives, les éléments contenus en solution se sont trouvés en saturation et ils se sont alors cristallisés sur les parois petit à petit.La couleur des minéraux est, comme celle de toutes choses, relative. Elle dépend de l'œil humain. L'homme ne perçoit qu'une partie de la lumière soit, en gros, sept couleurs principales, celles de l'arc en ciel.

La couleur d'un objet dépend des couleurs qu'il absorbe et de celles qu'il renvoie. Un objet qui renvoie toutes les couleurs est blanc, un autre qui les absorbe toutes est noir. Un minéral qui absorbe toutes les couleurs sauf le rouge paraîtra rouge. Les béryls sont une famille de minéraux : s'il y a du chrome, le béryl sera vert et c'est alors

une émeraude ; s'il y a du fer, le béryl est bleu et c'est une aigue-marine,... La couleur dépend donc de la composition chimique du minéral.

Les fossiles

Ce sont des restes d'organismes vivants qui ont vécu il y a bien longtemps et dont les formes ont été gardées dans la roche.Si la terre a 4,6 milliards d'années, la vie n'est apparue qu'il y a 3,8 milliards d'années. Cependant les premiers organismes complexes ne sont apparus qu'il y a 600 millions d'années environ. C'est l'époque des trilobites et des poissons "à carapace". Les premiers organismes a quitter les océans et à vivre sur la terre se sont développés de -400 à -360 millions d'années. Au carbonifère (-360 à -290 MA), un climat équatorial (chaud et humide) régnait sur un continent unique, qui regroupait tous les continents actuels, ce qui a permis le développement de forêts luxuriantes qui, une fois fossilisées, ont donné la plupart des gisements de charbon. Les dinosaures, ainsi que les ammonites, sont apparus il y a 250 MA et ont disparu il y a 65 MA. Puis les mammifères et les oiseaux se sont répandus, et l'homme est apparu il y a 2 à 3 MA. Si on résume les 600 derniers millions d'années en une journée, la lignée humaine serait apparue dans les 3 dernières minutes.

Les fossiles sont, par exemple, des restes de

parties dures (os, dent,...) qui ont été altérées et dont les substances qui les composent ont été dissoutes et remplacées par d'autres (ex : bois fossile en silice, ammonite en pyrite). Certains sont des moulages naturels : toutes les substances formant à l'origine une plante ou un animal peuvent être détruites, de sorte qu'il ne reste plus qu'une cavité dont les parois sont le moule naturel du fossile ; par la suite, des substances en solution peuvent remplir ce creux, donnant ainsi un moulage naturel de l'original. Il y a alors substitution et conservation des structures. C'est ce qui a donné les ammonites en calcaire du Boulonnais ou en pyrite de la région de Millau, les pas de dinosaures pétrifiés, les fossiles des mines de charbon.Les fossiles se trouvent dans les roches sédimentaires (sable, argile, craie,...). On ne trouve pas de fossile dans les roches ignées (granite, basalte,...).

Les fossiles sont très abondants, encore plus que les minéraux, ils existent en quantité infinie, la collecte en est très facile et il est possible de se constituer d'intéressantes et éducatives collections par des découvertes personnelles.Que nous apportent les minéraux et les fossiles ?Les minéraux peuvent être considérés comme des œuvres d'art. On peut s'y intéresser simplement pour leur beauté.Mais derrière cette beauté, il y a le mystère de leur existence, en tentant de le percer, on découvre la géologie, la chimie, la physique. On

peut ainsi grâce à la curiosité qu'ils suscitent mieux appréhender le monde qui nous entoure.

"Je pense que dans la minéralogie, il y a toute la poésie de l'origine de la vie, toute la continuité des choses et toute la fixité du merveilleux" (Francis Mazières).

"Le minéral reflète par sa beauté ma propre passion"."Voici la beauté qui n'est que beauté que par celui qui la contemple. Contrairement à une œuvre d'art, elle ne contient pas l'intention préalable d'un être humain. Ici, le créateur, c'est moi " (Pierre Sogno).

Les fossiles retracent la fabuleuse histoire de la vie et montrent l'incroyable diversité d'êtres vivants qui ont existé et qui ont donné les formes de vie actuelles. Ils répondent en partie à la question "d'où venons-nous", tout en étant des objets extraordinaires et énigmatiques, allant du tyrannosaure à la fougère, des ammonites à "lucy". Ils permettent de "toucher" le passé, de remonter le temps et montre la vanité de toutes prétentions humaines.

N'oublions pas que "les collections sont un livre toujours ouvert que le meilleur traité ne saurait remplacer" (Pujoux, 1813).Collectionnons donc …

La géologie est la science qui traite de la composition, de la structure, de l'histoire et de l'évolution des couches internes et externes de la Terre, et des processus qui la façonnent. La géologie est une discipline importante parmi les sciences de la Terre. Associée à des méthodes de datation radiochronologiques et des études de météorites, elle a permis de déterminer l’âge de la Terre, que l'on estime actuellement à 4,57 milliards d'années. Elle intervient, en même temps que la géophysique appliquée, dans la recherche et/ou l’exploitation des ressources naturelles notamment le pétrole, le charbon, les minerais, les pierres précieuses et semi-précieuses et l'eau. Dans son acception actuelle, le terme géologie fut utilisé pour la première fois en français en 1751 par Diderot et créé en italien en 1603 par Aldrovandi. Le mot géologue est utilisé en 1799 par Jean André Deluc ; il fut fixé l’année suivante par Horace-Bénédict de Saussure.

La minéralogie est la science qui étudie les minéraux. Un minéral est une substance formée naturellement, généralement inorganique, exceptionnellement organique. Un minéral donné est caractérisé par une formule chimique et une structure cristalline, c'est-à-dire respectivement par la nature des atomes qui le composent et leur agencement dans l'espace. La minéralogie concentre les diverses approches d'étude des minéraux sur ces bases théoriques.

La paléontologie est la science qui étudie les restes fossiles des êtres vivants du passé et les implications évolutives de ces études. Paléontologue au travail. Patience et minutie sont deux qualités indispensables au paléontologue lors de la mise à jour et l'étude des fossiles. Les muséums d'histoire naturelle jouent, avec les universités un rôle majeur dans la conservation des collections et leur présentation au public.On distingue deux principales formes de paléontologie :

La paléontologie systématique : son objectif premier est le développement de phylogénies sur la base d'observations scientifiques. Pour le néophyte, la paléontologie s'arrête souvent à cette seule partie descriptive des fossiles.

La paléontologie générale ou fondamentale : les paléontologues s'intéressent alors aux problèmes généraux dégagés par la démarche systématique, aux associations entre les êtres vivants disparus et/ou actuels, à leurs évolutions, bref, à l'évolution au cours des temps géologiques.

Origine et évolution de la vie

par F. Delporte

La formation de la Terre a 4,55 milliard d'année.

Si du graphite dans des métasédiments au

Groenland daté de 3,8 milliards d'année semble être d'origine organique, des fossiles certains d'archéobactéries ont pu être daté de 3,46 milliard d'année. Les archéobactéries sont des procaryotes, des cellules sans noyau ni organite, tout comme les eubactéries (étymologiquement les vraies bactéries). Les cyanobactéries sont des eubactéries particulière, capable de fixer l'azote et de le transformer en énergie, libérant de l'oxygène par photosynthèse.

Les eucaryotes, organismes cellulaires, sont apparus vers 2,5 à 2,1 milliard d'année. Les eucaryotes pourraient descendre de cyanobactérie.

Vers 700 à 600 millions d'année, apparaissent les premiers métazoaires, tel les cnidaires (méduses) ou des " vers ".

A la fin du protérozoïque, le développement de la vie s'accélère. Vers -570 millions d'années, apparition d'organismes triploblastiques, à plus de deux couches cellulaires (découvertes de fossiles en Chine au début des années 1990'). La faune d'Ediacaran (période s'étalant de -635 à -542 Ma) est particulièrement évoluée et varié, mais toujours représenté par les organismes à corps mou. Le site classique de la faune d'Ediacaran, Mistaken point, en Australie, est daté de -565Ma.

Vers 542/530 millions d'années se produit ce que

l'on nomme " l'explosion du cambrien ", une très importante diversification des formes de vie. Si certaines donnerons des phylum bien connu, tel les arthropodes, d'autres formes de vie resterons uniques et sans descendance. Le gisement de Burgess au Canada est le site type de cette période. La vie dans les mers fut marquée par la multiplication d'animaux à parties dures. Les premiers phylums comme les arthropodes (trilobites), les brachiopodes, les mollusques, les pelmatozoaires, les spongiaires et les chordés apparurent et modifièrent la composition des biotopes des fonds marins. De tous ces nouveaux venus, les trilobites furent les plus importants. Leurs membres articulés marquaient un progrès sur le plan de la mobilité. Le plus ancien vertébré sans mâchoire, le Haikouichthys, date également de cette période, il a été découvert dans la faune de Chengjiang au Yunnan. Les graptolites deviennent communs durant le Cambrien supérieur. La vie sur terre n'est représentées que par des micro-organismes marins, probablement des lichens (symbiose d'une algue et d'un champignon).

L'Ordovicien débute avec un épisode d'extinction d'espèces (apparemment ?) peu importante. Il se finit par une extinction massive. Selon les estimations, une centaine de familles biologiques ont disparues pendant cette crise. Les groupes les plus atteints sont les bryozoaires, brachiopodes, coraux solitaires, les trilobites qui sont particulièrement touchés, graptolites,

échinoïdes, crinoïdes. En tout, on estime qu'un tiers de faune marine à disparue (près de 60% de la vie disparaît pour d'autres). Les couches géologiques de l'Ordovicien contenaient une vie abondante et renferment aujourd'hui de vastes réservoirs de pétrole et de gaz dans certaines régions du monde.

Au Silurien (-444/-416 Ma), les premiers vertébrés à mâchoire apparaissent et les plantes vasculaires partent à la conquête de la terre. Au début du Dévonien (-416/-359 Ma), les ancêtres des ammonites apparaissent. Ce période verra apparaître les vertébrés tétrapodes, vers 370 Ma, plus particulièrement les lussamphibiens. Les trétrapodes comprennent les lussamphibiens et les amniotes.

Fin Dévonien, au passage Frasnien-Famennien, vers 365 Ma, survient une très importante extinction de masse. Les taxons les plus affectés sont ceux des eaux chaudes et tropicales, notamment les écosystèmes récifaux, qui sont encore fortement touchés (stromatoporidés, rugueux et coraux tabulés), ainsi que les poissons primitifs marins nettement plus touchés que les poissons d'eaux douces. Les groupes les plus atteints sont les algues flottantes, les trilobites (une seule famille survit), les brachiopodes, les conondontes, les acritarches et les ammonoïdes. En tout, environs 70% des taxons marins sont morts.

Le carbonifère (-359/-299 Ma) connaître un vif développement des plantes, notamment des ptéridophytes (fougères), lycopodes et des prêles. Des arthropodes volants apparaissent également, notamment sous la forme de grosses libellules. Parmi les évolutions majeure de ce système, l'émergence dans les amniotes des sauropsidés, vers -315 Ma, et des synapsides. Les sauropsidés comprennent les chéloniens ou tortues, et un autre groupe comprenant les lépidosauriens dont les serpents, lézard et iguane font partie et les archosauriens, dont font partie les crocodiles, les dinosaures et les oiseaux. Les synapsides comprennent les reptiles mammaliens (par exemple le fameux dymétrodon) et les mammifères.

A la fin du Permien (-299/-251 Ma) se produit la plus grande extinction de masse que la Terre ait connu :

- plus de la moitié des familles d'organismes marins (57%) présentes au Permien ne se retrouvent plus au Trias ;- les vertébrés terrestres sont touchés : 70 à 77% des familles disparaissent, dont 78% des de reptiles et 67% des amphibiens ;- les insectes qui connaissent un pic de diversité au Permien supérieur voient le nombre de famille chuter de 63% au Trias inférieur (ceci est encore très discuté) ;- 91% des espèces marines disparaissent : 98% des ammonoïdés (extinction des goniatites), 93%

des ostracodes, 85% d'espèces de bivalves, 98% des échinodermes (crinoïdes, cystoïde, blastoïde), ainsi que les trilobites, brachiopodes (disparition de 50 familles, soit 90% des genres), bryozoaires, coraux tabulés et rugueux, foraminifères fusulinidés.

Au Trias, apparaissent les premiers dinosaures, vers -235 Ma, les premiers archosaures volants (ptérosaures), les premiers mammifères ovipares, vers -220 Ma, et les premiers crocodiles…

Les oiseaux, évolution des archosaures, apparaissent vers -150 Ma, au Jurassique. Le Jurassique, et le Crétacé qui le suit, seront " le temps des dinosaures "…

Un peu plus tard, vers - 135 Ma, les angiospermes, ou " plantes à fruits ", commencent à se développer, de même que se développent les mammifères marsupiaux. Les serpents rampent quant à eux vers - 100 Ma…

A la fin du Crétacé, vers - 65 Ma, survient la crise biologique la plus connue du grand public car elle met fin au règne des dinosaures, des reptiles volants et beaucoup de reptiles marins. Avec eux ont disparu une grande partie du plancton marin, les ammonites et presque tous les habitants des fonds marins incluant les rudistes et les mollusques bivalves. Etonnamment, la plupart des mammifères, des oiseaux, des insectes, des

tortues, des crocodiles, des lézards, des serpents, des poissons, de certains coraux et des amphibiens ne furent que peu affectés.

Rapidement, profitant notamment des niches écologiques libérées, les mammifères placentaires apparus à la fin du Crétacé prolifèrent particulièrement, donnant les mammifères " modernes " à l'Eocène, vers- 55/-50 Ma. Les primates naissent vers - 55 Ma. Les primates comprennent les Strepsirrhiniens, comprenant notamment les lémuriens, et les Haplorhiniens, comprenant notamment les hominidés. L'Homo Sapiens Sapiens naîtra à travers des préhominiens vers - 7 Ma (Toumaï), des Autralophithèques vers 3,18 (Lucy), des Homos Habilis, 2,5 à 2 Ma, des Homos Ergaster, 2,2 Ma, et encore des Homos Erectus, 2 Ma…

LES DINOISEAUXAndré HolbecqDélégué Régional GéopolisConférence faite au Club Minéralogique et Paléontologique de la Métropole Nord à Wasquehal en 2003, suite à un voyage au musée d'Histoire Naturelle de Londres organisé par les associations régionales en automne 2002."Quand vous verrez un vol d'oies du Canada passer au dessus de vos têtes, dites-vous: les dinosaures migrent", ainsi écrivait déjà en 1986, Bob Bakker, le paléontologue américain, dans son

livre "Dinosaurs hérésies" ( traduit et publié en France en 1990 sous le titre: le ptérodactyle rose et autres dinosaures chez Armand Colin).Trop longtemps (et encore maintenant) l'archéoptéryx a été montré comme le chaînon manquant, l'intermédiaire entre les dinosaures et les oiseaux, qu'en est-il maintenant ?Ce premier "dinoiseau", "dinobird" en anglais, et selon la paléontologue Angela Milner présentait des ailes et des plumes, comme les oiseaux actuels mais aussi des caractères reptiliens comme les dents, la queue, etc… "Vieille aile" ou archéoptéryx pour les savants, fut déjà pressenti comme l'archétype du chaînon manquant par Thomas Huxley mais cette thèse fut combattue violemment.Cependant dans les années 90 des découvertes chinoises ont permis de déduire que les oiseaux sont des petits dinosaures à plumes et à queue courte.Huxley avait déjà remarqué 35 traits communs entre les deux groupes, mais à son époque ses détracteurs avaient prétendu qu'il ne s'agissait que d'une convergence de formes : deux créatures différentes évoluent indépendamment et finissent par avoir la même apparence (comme par exemple ichtyosaures, requins et dauphins). De plus on pensait que les dinosaures , à sang froid, n'avaient pas le métabolisme adéquat pour se permettre de voler, ce qui consomme une

énorme quantité d'énergie. Plus grave, le bréchet n'existait pas chez les dinosaures alors qu'il est indispensable pour le vol avien; et ce qui disparaît dans l'évolution ne peut pas réapparaître! Et puis archéoptéryx , du jurassique supérieur, est trop vieux pour jouer le rôle d'ancêtre des oiseaux puisque les ancêtres potentiels des oiseaux sont les dromaeosaures datant du crétacé moyen.Dans les années 60, John Ostrom et son Deinonychus, reprenant les arguments de Huxley, réalisa une étude systématique comparant les caractères communs aux dromaeosauriens et aux oiseaux .Dans les années 70, l'idée de dinosaures à sang chaud faisait son chemin, car à défaut de bréchet dinosaurien on avait trouvé des "furcula" (l'os du bonheur) en forme de boomerang ressemblant à celles en forme de V chez les oiseaux. Mais la controverse ne s'en arrêta pas pour autant à cause des embryologistes en 1990, car ceux-ci pensaient que les doigts des oiseaux sont les 2è,3è et 4ème, alors que chez les dinosaures ce sont les 1er, 2è et 3è.Et toujours au cœur du problèmes: LES PLUMES. Ce problème ne pouvait pas être résolu tant que l'idée que "plumes implique vol", n'était pas remplacée par d'autres utilités indépendantes du vol. Après tout, les chauve-souris les ptérosaures, les papillons volent bien sans plumes ! Encore fallait-il y penser ! Et si l'on avait mieux observé le comportement des oiseaux actuels on se serait

rendu compte des rôles fondamentaux des plumes, à savoir : - caractères spécifiques- caractères sexuels secondaires- isolant thermiquequi sont, eux, toujours utilisés même chez les oiseaux qui ne volent pas comme les autruches, casoars, émeus..Enfin et heureusement les dernières découvertes chinoises permettent de dire qu'il y a autant de preuves de l'existence de dinosaures à plumes que de ptérosaures poilus; ce sont des faits maintenant reconnus. Donc "la plume ne fait plus l'oiseau" comme l'annonçait le paléontologue Philippe Taquet à Valenciennes lors de l'exposition de l'iguanodon bernissartensis au musée des beaux arts, le 14 octobre 1998.Conséquence inattendue : LES DINOSAURES N'ONT PAS DISPARU, ILS SONT PARMI NOUS !Et il va falloir revoir la classification animale et certaines définitions, en effet qu'est-ce qu'un oiseau maintenant ?ARCHEOPTERYX LITHOGRAPHICA ou "vieille aile du calcaire lithographique"Le premier, trouvé en 1861 à Solnhofen en Allemagne, date du jurassique supérieur (150 000 000 d'années)C'est un magnifique squelette avec des empreintes de plumes, parfaitement conservé

dans ce sédiment à grain très fin préservant tous les détails. C'est l'exemplaire londonien, sans tête, mais avec furcula (os du bonheur). Son "inventeur", Karl Häberlein, l'a vendu au MNHN de Londres à Richard Owen 750 Livres.En 1877 le 2ème exemplaire, avec sa tête, fut découvert par le fils d'Häberlein et vendu au musée de Berlin où il est toujours exposé. C'est le plus beau et le plus souvent présenté dans les manuels (avec tête mais sans furcula).Un 3ème exemplaire a été trouvé en 1956: exemplaire du Maxberg malheureusement déjà décomposé lors de la fossilisation, sans crâne sans queue, mais bonnes empreintes des plumes des ailes. Il est en collection privée. Un 4ème exemplaire découvert en 1855 celui de Haarlem, fut tardivement identifié (en 1970) car il n'existe que les parties extrêmes des membres, et il fut à tort considéré comme ptérosaure.Un 5ème exemplaire, un juvénile, a été trouvé en 1951 à Eichstätt, pris à tort pour un dinosaure compsognathus, mais identifié correctement en 1973; j'y ai personnellement observé un détail typiquement dinosaurien : une homologie, une astragale avec processus ascendant développé. Des gastralies ou cotes ventrales typiquement dinosauriennes sont bien visibles. Son crâne est remarquablement bien conservé. Les empreintes de plumes sont difficilement visibles (lumière rasante nécessaire).

Le 6ème et dernier a été trouvé en 1987 dans une collection privée à Eichstätt mais il est actuellement au musée de Solnhofen : les membres sont très bien conservés. De puissantes griffes très incurvées aux ailes, en font un grimpeur comme le poussin d'hoatzin actuel.La plume ne faisant plus l'oiseau, que révèle l'étude du squelette des archéoptéryx ?Archéoptéryx est-il un oiseau ou un dinosaure à plumes ?-Son museau long et étroit n'est pas un bec, on l'observe aussi chez gallimimus et les ornithomimidés.-Il a des dents recourbées de type dinosaure, comme on le voit bien sur l'exemplaire d'Eichstätt et les oiseaux n'ont plus de dents.-La fenêtre antéorbitaire existe distinctement, elle n'est pas du tout fusionnée avec l'orbite oculaire.-Grandes orbites et gros cerveau mais certains dinos théropodes aussi.-La zone de fixation du basin sur la colonne vertébrale est bien moins étendue que chez les oiseaux.-La queue vertébrée est très longue comme chez les dinos.-Il n'existe pas de pygostyle (=croupion) quelques vertèbres soudées en bout de queue (pourtant certains dromaeosaures en ont un !).-Les pseudo "ailes" sont différentes de celles d'oiseaux: trois longs doigts griffus libres au lieu des doigts réduits et soudés, non griffus des

oiseaux; de plus l'embryologie dit que ce sont les doigts 1,2,3 comme chez les dinos et non pas les 2,3,4 comme chez les oiseaux !-La ceinture scapulaire montre une fourchette ou " furcula " ou " os du bonheur " en forme de boomerang et sans hypocléide, non pas en V avec hypocléide comme chez les oiseaux.-La ceinture pelvienne a un ilion court et étroit de dinosaure, non pas long et large d'oiseau.-L'ensemble pubis + ischion sans soudure, avec pré pubis , est de type théropode.-Le hallux ou pouce inversé longtemps prétendu être uniquement avien existe pourtant chez les dinos théropodes et il est bien plus court que chez les oiseaux.-Les os ne sont pas pneumatisés, pourtant ils le sont chez les oiseaux et les ptérosaures, et donc le squelette est relativement trop lourd pour voler.Tout cela fait d'archéoptéryx un dinosaure emplumé ! (cqfd)Une découverte dans le Middle West des USA implique une diversité déconcertante chez les dinosaures et amène Gerhard Heilmann à écrire déjà en 1926 sur l'origine des oiseaux en se basant sur l'anatomie et l'embryologie des reptiles, oiseaux, archéoptéryx et autres reptiles fossiles… Il pense que les archosaures et parmi eux les dinosaures saurischiens, et parmi ces derniers les coelurosaures seraient à l'origine des oiseaux. Mais il y a un problème ...Le problème c'est qu'il n'y a pas de clavicules

chez les coelurosaures, donc pas de futures fourchettes possibles !S'agirait-il donc d'une convergence évolutive ?Faut-il chercher plus avant chez les archosaures plus primitifs du Trias ? Mais alors il s'agirait d'animaux arboricoles " parachutistes " adeptes du vol plané. Mais cette hypothèse est remise en question avec les trois hypothèses suivantes :1°/ selon Peter Galton (1970) les ornitischiens seraient proches des oiseaux mais ces dinosaures sont trop spécialisés pour devenir des oiseaux, d'où il faut chercher au Trias un archosaure ornitischien. Mais il n'a jamais été trouvé !2°/ selon Alick Walker, Sphénosuchus, un archosaure à allure de crocodile ferait l'affaire; il se base sur les os du crâne, la structure de la ceinture scapulaire, sur les membres antérieurs et sur la cheville; mais il oublie le cas: archéoptéryx; il se rétracte et opte pour la 3ème hypothèse.3°/ John Ostrom prétend que l'archéoptéryx a plus de 20 caractères communs avec les coelurosaures. Heureusement, on découvre des clavicules chez des théropodes, de plus la fourchette des oiseaux n'est pas l'équivalent des clavicules. Sa théorie implique que :- le bassin d'archéoptéryx n'est pas du type ornitischien mais saurischien théropode ;- les membres antérieurs sont très semblables à ceux de théropodes même dans les plus petits détails ;

- les membres postérieurs sont très proches de ceux des théropodes.Alors s'agirait-il d'une convergence évolutive de formes ?Non ! Plutôt un lien de descendance !Une 4ème hypothèse ( Hecht et Tarsitano) reprend les arguments d'Heilmann, et prétend qu'Ostrom se tromperait sur certains points.L'embryologie permet de penser que chez l'oiseau ce sont les doigts 2,3,4, alors que chez les théropodes, ce sont les doigts 1,2,3, et archéoptéryx possède les doigts 1,2,3. Donc une main de dinosaure théropode.D'où l'archéoptéryx serait alors un dinosaure à plumes, un "cul de sac de l'évolution".Actuellement un consensus majoritaire opte pour l'hypothèse de l'ascendance coelurosaurienne.Dans ce cas deux hypothèses concernant le mode de vol sont proposées :1°/ soit voler à partir du sol, l'aile donnant de la vitesse pour la chasse (selon Nopsca) Mais cette proto-aile en réalité freine plus qu'elle n'accélère la vitesse de déplacement, alors Ostrom invente l'aile capteur-piège à insectes, avec en conséquence la première étame du vol ramé. Courir ailes déployées implique un effet ascensionnel diminuant la force d'appui au sol pourtant nécessaire pour la course !Je note au passage que si cela avait été efficace, il existerait encore aujourd'hui quelques oiseaux

utilisant cette méthode de chasse, or ils n'existent pas ! Le seul est un héron qui pèche en statique, en déployant ses ailes en ombrelle pour attirer les poissons dans une zone d'ombre.2°/ soit planer à partir des arbres selon Heilmann, qui voit un proto-oiseau arboricole qui amortit sa chute et plane d'arbre en arbre pour vite changer de milieu, compte tenu des griffes très incurvées aux ailes comme aux pieds. A l'ouest il y a du nouveau !À 60 km de Lisbonne, Octavio Mathéus, un amateur découvre des œufs de dinos avec des embryons qui sont étudiés par Philippe Taquet et Armand de Riclès (publication en février 2001).L'embryon in ovo de LOURIHANOSAURUS âgé de 150 MA est le plus vieux des embryons de théropodes. L'étude démontre une croissance très rapide, supérieure à celle des tortues ou des crocodiles et comparable à celle des oiseaux.

Que nous apportent les récentes découvertes chinoises exposées au Musée de Londres? (en 2002/2003) Les dinosaures à plumes de Liaoning en Chine- PROTARCHEOPTERYX ROBUSTA, proche parent des DROMAEOSAURES.Un exemplaire unique et incomplet décrit en 1997, théropode coureur à longues pattes, à plumes de queue symétriques, avec des mains et poignets agiles, des griffes acérées.

- CAUDIPTERYX ZOUI (avec des gastrolites dans l'estomac, et la queue en éventail) proche d' - ARCHEOPTERYX et SINOSAUROPTERYX (un adulte de 150cm et un juvénile de 55cm au duvet dorsal).Ce sont deux dinosaures emplumés âgés de 145MA, avec des plumes symétriques ne permettant pas le vol mais ils sont postérieurs de 5MA à l'archéoptéryx et ils n'ont pas de plumes modernes, et selon Eric Buffetaut il faudrait trouver un dinosaure à plumes modernes…C'est fait ! Avec SINORNITHOSAURUS (124 à 147MA) dit " le raptor frisé ", plus un "non nommé" appartenant aux dromaeosauridés. Ces nouveaux dromaeosaures ont des plumes à filament central à leur base rappelant les arêtes semblables aux plumes d'oiseaux actuels avec un rachis central et des barbes en série.Découvert en 2000 ce dromaeosaure long de 1,25m pesant 6Kg pouvait replier le bras comme une aile grâce à un os en demie lune.CONSÉQUENCE :Les plumes ont précédé l'origine des oiseaux et du vol !Quel est donc le rôle des plumes ?Parade sexuelle, reconnaissance sociale ou spécifique, isolation thermique, les trois certainement.Coelurosaures ou dromaeosaures, de toutes façons, certains dinosaures sont à l'origine des

oiseaux.Certains dinosaures n'ont pas disparu et selon Philippe Curie du Tyrel Muséum dans l'Alberta (Canada) : "cela montre que les dinosaures ne sont pas disparus mais sont bien représentés par 10 000 espèces d'oiseaux".Et si vous n'êtes pas encore convaincu, voyez donc ces curieux oiseaux chinois possédant encore quelques archaïsmes, bien qu'étant étonnamment modernes, comme :- Confuciusornis (1994), à bec édenté dont on distingue le mâle par les immenses plumes caudales tel un coq faisan vieux de 120 MA, possédant un pygostyle et un bréchet, d'une envergure de 36cm pour une longueur de 20cm, par centaines d'exemplaires.- Chaoyangia (137 à 142 MA), de la taille d'un gros moineau, avec bréchet développé, pygostyle, et furcula en V, du début du crétacé inférieur, qui n'était pas exposé ni mentionné à Londres en 2002/2003 à l'exposition "Dinobirds".- Changchengornis, muni d'une corne sur le bec comme un calao.- Liaoxiornis, 122MA est le plus petit oiseau fossile connu dans cette formation de Liaoning.Les deux dernières nouveautés :- Jeholornis, un oiseau à corps de dromaeosaure de 120MA, volant et grimpant, avec 50 graines dans l'estomac ;- Shenzhouraptor sinensis, qui serait le chaînon entre théropodes et oiseaux daté de 140 MA

seulement (mais pas encore de publication donc méfiance…).La prudence s'impose, témoin cette chimère made in China et vendue fort cher aux USA: l'archéoraptor liaoningensis, fabriqué à partir de deux fossiles distincts : une aile de Ianornis martini et une queue de dromaeosaure.Enfin il est fait mention d'un véritable oiseau espagnol : Eoalulavis hoyasi, vieux de 135MA, découvert en juin 1996, son aile est munie d'alules lui permettant de ne pas décrocher en vol, indispensable pour le vol lent et pour manœuvrer, très moderne par son aile sa fourchette, avec hypocléide, son pygostyle son sternum ossifié, mais primitif par son bec denté.

Même dans le livre la classification phylogénétique du vivant, on n'arrive plus à distinguer les dinosaures des oiseaux, ces derniers en étant !Cependant j'ai cherché et trouvé des distinctions propres aux oiseaux :- fenêtre antéorbitaire fusionnée dans l'orbite- tête globuleuse et gros cerveau- des os pneumatiques- un ilion plus long et fixé sur de nombreuses vertèbres- un pubis orienté nettement vers l'arrière, parallèlement à l'ischion et soudé à celui-ci- une queue courte avec pygostyle (croupion -

vertèbres soudées)- un bréchet très développé- des os coracoïdes longs- une fourchette en V avec hypocléide- une aile faite pour le vol battu- des doigts 2/3/4 réduits et soudésMais dites-vous bien comme Bob Baker que "dans votre canari, il y a une parcelle de T-Rex qui sommeille" et comme Marc Norell du musée de New York : "les mots dinosaure et oiseau sont interchangeables et synonymes. Ils caquettent, roucoulent, sont dans nos poulaillers, sur nos places bref ils sont encore parmi nous et partout !".

Météorite…Par Frédéric Delporte, avec des textes d'Alain Carion, docteur es Sciences, tiré de son ouvrage "météorite", avec son aimable autorisation.Article réalisé pour le guide de visite de l'exposition-bourse "Fossilium" de Villeneuve d'Ascq, en complément de l'exposition d'une partie de la collection de météorites d'Alain Carion, en novembre 2001.

Quelques définitions :Dérivant du Grec "meteoros", élevé dans les airs, le terme de météorite désigne un corps solide (roche, métal, mélange des deux) venant de l'espace et atteignant le terre.Certains corps solides extraterrestres arrivent au

voisinage de la terre mais, soit constitués de gaz solidifiés à la très basse température interstellaire, soit masse infime, ils se vaporisent dans la haute atmosphère, ne se signalant que par une traînée lumineuse fugace, vers 120km d'altitude : ce sont les météorides, le phénomène lumineux s'appelant météore.Ce n'est qu'à partir d'une certaine masse que le corps extraterrestre va traverser l'atmosphère et arriver au sol. Il convient de distinguer trois choses :· les phénomènes accompagnant une météorite sont observés, à savoir lueur, bruits, et on la voit tomber sans pouvoir la retrouver (chute dans la mer, dans une région désolée et inaccessible,…)· les phénomènes accompagnant une météorite sont observés, on la voit tomber et on la retrouve, entière ou fragmentée, en totalité ou en partie : c'est une chute au sens strict.· Par pur hasard, ou à la suite d'une campagne de recherches systématiques, on trouve une météorite sur le sol, tombée on ne sait quand exactement : c'est une trouvaille.Chaque chute de météorite ou trouvaille porte le nom du lieu géographique concerné, ce qui n'est pas si simple car il peut y avoir fragmentation. Une chute multiple se répartit sur un vaste territoire et le problème s'est posé en France avec son maillage serré de communes. Dans certaines zones désertiques les emplacements sont parfois mal localisés et leur traduction très

variable selon la langue.Enfin, en ce qui concerne les trouvailles, rien ne prouve que ce soit le lieu de chute et l'on en a un exemple en France même : la météorite de La Caille dans les Alpes Maritimes est connue depuis 1828. Elle servait alors de banc devant l'église, les personnes âgées disant à l'époque qu'elle venait du Mont Audibergue, à dix kilomètres au sud-est de la ville. Elle est maintenant au Muséum de Paris.Bref historique de la connaissance des météoritesDes armes et des outils datés de 3000 ans avant J.C, après analyse, ont révélé une composition très particulière, un alliage de fer et nickel, du fer "météoritique".Des colliers et des perles de la première dynastie égyptienne, remontant à 3200 ans avant J.C, trouvés à Guizèh en 1911, étaient eux aussi faits de "fer météoritique".De nombreuses chutes de météorites ont été consignées par les auteurs grecs, comme Diogène d' Appolonia, Pline l'ancien, Plutarque, qui citent celles de la Crête, 1478 av J.C et 1168 av J.C, de la Béotie , 1210 av J.C, du mont Alba, 652 av J.C, de la Trace, 470 av J.C, d'Egos Potamos , 465 av J.C.La même pierre météoritique adorée sous le nom d'Elagabale par les Phéniciens, de Cybèle par les Phrygiens et de Jupiter-Amon par les Lybiens, était noire et pyramidale.On possède un certain nombre de monnaies

méditerranéennes et mésopotamiennes frappées d'un char tirant cette météorite.Beaucoup considère la célèbre pierre noire de la Kaaba de la Mecque comme un fragment de météorite, mais l'interdiction d'altérer cette "relique" maintient l'incertitude. Il est à noter que cette pierre noire était adorée avant le mahométisme et la légende dit qu'elle aurait été apportée sur la terre à Abraham par l'archange Gabriel.Le temple d'Ogi au Japon abrite la plus ancienne météorite connue et encore conservée aujourd'hui, les indous vénèrent également de telles pierre. En chine, la première mention remonte à 644 (ou 687) avant J.C.En Europe occidentale, au moyen âge, on ne reconnaissait pas les phénomènes météoritiques, les assimilant à la foudre.En France, le chute de météorite à Luponnas, dans la Bresse en 1753, rapportée par un astronome, Jérôme de la Lande, n'entame pas le scepticisme général malgré un exposé clair et irréfutable.En 1769, quand l'abbé Bachelay fait parvenir à l'académie des sciences la relation de la chute de pierre de Lucé, Sarthe, du 13 septembre 1768, accompagnée d'un échantillon, une commission d'étude est enfin constituée, avec entre autre le célèbre Lavoisier. Ils soutiennent dans leur rapport que : " la pierre ne doit point son origine au tonnerre… Elle n'est pas tombée du ciel… (il s'agit) d'un grès pyriteux ordinaire frappé à terre

par le foudre… Toute origine autre n'est que le fait de l'imagination…".Malgré d'autres rapports dans toute l'Europe, la science officielle reste sur la réserve.Il faudra attendre la chute de L'aigle, dans l'Orne, en 1803, pour que le gouvernement envoie enfin le physicien Jean-Batiste Biot pour établir un rapport sur un phénomène mystérieux et une pluie de pierres. Le tournant est pris définitivement.Les S.N.C ou "Mars Attack"Pourquoi S.N.C ? C'est abréviation des trois chutes principales : Shergotty, Nakhla, Chassigny (France). Ces météorites sont réputées être de la roche martienne.Elles ont une composition typique en isotopes stables de l'oxygène et sont bien différentes de toutes les autres classes de météorites.La roche a cristallisé à partir de magmas de type basaltique, il y a environ 1,3 milliards d'années, à priori sur mars.Les gaz inclus dans les minéraux de ces météorites ont une composition identique à celle de l'atmosphère martienne mesurée par les sondes "Viking" en 1976.De la vie sur Mars ?En 1996, la NASA annonce la découverte de traces fossiles de vie dans une météorite d'origine martienne, récoltée en 1984 dans les glaces de l'Antartique.

L'étude scientifique montre qu'après un voyage de 16 millions d'années dans l'espace, elle aurait séjourné dans les glaces de l'Antartique durant 13000 ans !Les traces de vie les plus convaincantes étaient des traces fossiles de molécules organiques simples tapissant des carbonates dans les fissures de la météorite.La datation de ces carbonates donne 4 milliards d'années.C'est donc sur cette surface que sont observées des structures allongées de quelques dizaines à quelques centaines de nanomètres de long.D'après la NASA, il s'agissait de fossiles de vie, les martiens existaient…MAIS…il était une fois…La passion d'un homme, Alain Carion…Aventurier passionné par la traque de météorite, il exploite toutes les sources d'information. Il est donc un fidèle de la bibliothèque du Musée d'Histoire Naturelle de Paris, car comme toujours, c'est dans les livres que tout commence : "Montre moi ce que tu lis, je te dirais qui tu es…"Fin des années 80…Une fois de plus à la recherche de renseignements, il tombe sur ce qu'il cherchait : un rapport du célèbre minéralogiste Lacroix, avec cartes et descriptions. Ce rapport donne des informations sur la chute de Tataouine, en Tunisie, du 27 juin 1931. Ce soir la, il est minuit lorsque un soldat de garde, stupéfait, voit s'abattre du ciel une boule de feu. Il réveille la caserne, et de suite les

militaires trouvent sur le lieu d'impact supposé de drôles de cailloux. Douze kilogrammes sont récoltés, et la trace d'un impact est localisé. Le tout est envoyé au muséum de Paris et Lacroix rédige le fameux rapport qu'Alain Carion consulte.Son projet ? Retourner sur place et retrouver des échantillons de la météorite.Il se rend sur place et, après de difficiles recherches, il retrouve le cratère d'impact et autour, il découvre des restes de la météorite, il en récoltera plusieurs kilogrammes, répartis en 4000 pièces. Ce type de météorite est identifié comme provenant de l'astéroïde Vesta.Des spécimens sont donnés au muséum de Paris, les choses en restent là jusqu'à l'annonce de la NASA de traces fossiles de vie dans un type particulier de météorite.Suite à cette annonce, un jeune chercheur du laboratoire des sciences de la terre d'Angers, Jean-Alix Barrat, fidèle client d'Alain Carion, est plus qu'intrigué par cette nouvelle, le scepticisme le domine même.L'idée lui vient d'étudier de plus près ce mystère en étudiant la météorite de Tataouine dont la roche est proche de celle de la météorite de la NASA. Il réétudie les publications sur son sujet, et surtout, il analyse deux échantillons de Tataouine achetés deux ans plus tôt à Alain Carion.Il retrouve les même traces que celle décrite par la NASA !!!De la vie sur l'astéroïde Vesta aussi ? Trop improbable voire même absurde eu égard aux

conditions géologiques et climatiques régnant sur cet astéroïde.Il étudie ensuite les spécimens du muséum de Paris trouvé en 1931. Là pas de trace de vie…Après d'autres études et la collaboration d'autres chercheurs français, le verdict tombe, les traces sont celles de bactéries bien terriennes qui se sont développées après la chute… La Nasa avait tout faux et les français découvraient par ces recherches les plus petits organismes vivants connu sur terre. Une importante découverte était faite.Belle histoire non ?Une météorite truffée de diamants plus vieux que le soleil !!!La chute d'Allende s'est produite en février 1969, c'est une météorite primitive connue en de rare et petite quantité avant cette date. Très étudiée, on a découvert que les inclusions blanches qu'elle contient sont parmi les éléments les plus vieux du système solaire. Elle est aussi truffée de microscopiques diamants qui proviennent de diverses supernovaes qui entouraient le nuage pré-solaire.Chute de météorite en France, quelques histoires…Rochechouart-ChassenonLa France n'a pas été épargnée par la chute d'une énorme météorite.Il y a 210 millions d'années, au milieu du Trias, un

objet extraterrestre d'un kilomètre de diamètre s'écrasait près du petit village de La Valette, situé entre Rochechouart et Chassenon , aux confins du Limousin et de la Charente.L'effet a dû être destructeur dans un rayon de plusieurs centaines de kilomètres, avec, comme toujours, un terrible effet de souffle, des projections de débris rocheux incandescents allumant des incendies, l'émission de gaz toxiques dans l'atmosphère. La profondeur de pénétration fut d'environ six kilomètres !!!Les roches locales ont conservé la mémoire de cet événement. Ce sont les brèches d'impact qui peuvent être encore récoltées sur place, dans un rayon d'environ dix kilomètres autour de La Valette.Après un temps aussi long, le cratère est complètement érodé, aucune structure originale, telle que cavité, bordure, pic central, n'a été conservée.1492, année historique : Christophe Collomb découvre l'Amérique et la chute d'une météorite en Alsace est observéeLe 7 novembre 1492, entre 11 heures et midi, une grosse météorite tomba près du village de Ensisheim, sa chute fut suivie par un jeune garçon, et elle fut donc retrouvée rapidement.La nouvelle se répandit dans toute l'Europe, de nombreux savants se penchèrent sur la question. Cette chute eut aussi des répercussions politiques, certains y voyant un signe en faveur

de la déclaration de la guerre par Maximilien d'Autriche à Charles VIII, roi de France.Livres à lire : Météorites, d'Alain Carion.Les météorites et leurs impacts,1997, Masson, Paris.Les météorites, "collectif", 1996, Bordas et MNHN de Paris.

 

Alain Carion découvrant une météorite dans le désert

 

Exposition de la collection de météorites d'Alain Carion au musée de minéralogie de l'Ecole des

Mines de Paris.  

Météorite de plusieurs dizaines de kilogrammes, tombé à Gibbeon, en Namibie.

 

Coupe de météorite.La préhistoire humaine

S’il est une aventure qui captive les hommes, c’est bien celle de ses origines : l’histoire de l’Humanité.Les Préhominiens…Tout commence quelque part en Afrique de l’Est vers la « Rift – Vallée », cette zone où le sol bouge et se déforme sans cesse, impliquant des

variations importantes aux niches écologiques. Les primates de l’époque, - 6 à 7 millions d’années, donnèrent naissance à des formes multiples et adaptées aux nouvelles conditions du milieu.Ainsi, la recherche actuelle qu’elle passe par «Adam» ou «Toumai» se focalise présentement dans ce secteur de l’Afrique.Les Australopithèques…Tout commence par une première forme humaine et donc bipède : LUCIE. C’est un Australopithèque de 3 millions d’années. Cette espèce est très petite, 1,20 à 1,40 mètre. Son régime alimentaire est déjà omnivore. Elle apprendra vers (- 2,5) million d’années à casser du caillou en l’occurrence du galet dit éclaté, mais pour le moment elle se contente d’aménager ce qui lui tombe sous la main : branches et ossements qu’elle utilise comme d’une arme. La pérennité de cette espèce durera prés de 2,5 millions d’années et s’éteindra ou elle est née : en Afrique.L’Homo habilis…Mais surgit l’Homme "vrai" qui est à la source de tout le rameau humain : l’Homo habilis. Cet individu est plus grand (1, 50 mètre) , il apprend rapidement à confectionner des outils sur des galets (galets aménagés). Ces outils encore visibles dans les fouilles témoignent du niveau de son intelligence certaine. Son berceau est là

encore africain. On l’appelle Rudolfensis de la région du Kénia. Cette espèce sera suivie d’une autre très prometteuse pas beaucoup plus tard : l’Homo ergaster ou "les racines de l’Homo erectus".L’Homo érectus…C’est à partir de l’Homo erectus que la civilisation commence.Il va conquérir bon nombre de territoires variés, chauds ou froids. Il va commencer comme son prédécesseur la taille des galets : chopper et chopping-tool, il y a 2 millions d’années ! C’est lui qui beaucoup plus tard va « inventer » le silex. Les plus vieilles utilisations du silex par l’Erectus se situent vers moins 1 million d’années en Chine (voir peut-être plus selon les dernières découvertes).L’homme choisira le silex pour trois raisons essentielles :1) c’est un matériaux abondant qu’il peut trouver aux aléas de ses déplacements.2) une fois éclaté, le silex possède des qualités de tranchant exceptionnels.3) la genèse sédimentaire de cette roche lui confère une excellente homogénéité facilitant grandement la taille.C’est lui qui réalisera aussi les premiers habitats élaborés vers (- 1,8) millions d’années.L’Erectus va conquérir la plupart des continents qui lui sont accessibles par voie pédestre,

excepté donc l’Amérique et l’Australie.Les plus anciennes souches d’Erectus vont donner d’autres rameaux aux variétés humaines : à (- 1,5) million d’années vont se distinguer de cette souche d’Homo erectus ergaster, trois grandes lignées :1) une conduisant directement à l’homme moderne, l’Homo sapiens2) une autre permettant l’épanouissement des Neandertals3) une dernière envahissant l’Asie et l’Orient : les Pithécanthropiens.Quelque part en nous il y a forcément de l’Erectus qui sommeille.Les théories récentes de l’évolution humaine semblent accepter une parenté si proche de ces trois rameaux que certains chercheurs n'en font pas des espèces mais une seul avec des variations. Il faut comprendre que la spéciation sur deux millions d’années malgré l’isolement poussé de certaines populations, n’a pas pu aboutir à des espèces caractérisées, nous nous trouverions donc en présence de groupes interféconds.Les PithécanthropienLes pithécanthropiens se développent sur tout l’Orient. Certains caractères dentaires (incisives en pelle) se retrouvent encore chez certaines populations asiatiques. On les retrouve en Chine à Pékin, à Java Bornéo et Sumatra. Tous ces

gisements furent fouillés au début du siècle dernier, mais ils font l’objet de recherches actives par des spécialistes locaux. Les surprises seront de taille d’ici peu.Notons la présence dès 800 000 ans de foyers dans ces gisements. Toutefois il est difficile d’établir un lien entre l’homme présent et sa capacité à créer du feu. La prédominance des volcans avoisinants tendrait à faire accepter la thèse d’un prélèvement à la source de laves ou de braises.Les pithécanthropes et Sinanthropes on développés la taille du silex, mais sans jamais la maîtriser. Ils ont produit de grand nombres d’outils très peu caractérisés. On peut qualifier cette industrie d’opportuniste. Les éclats étaient souvent grossiers plus épais et larges que longs et fins. C’est une taille dite «clactonienne».L’Homme de NeandertalC’est l’Homme de Neandertal qui pour l’heure fut l’inventeur de la technique élaborée du travail du silex. C’est la technique dite LEVALLOIS, du nom de la localité des premières découvertes : Levallois-Perret en région parisienne. Cette technique lui permettra de réaliser de véritables chef-d’œuvres sur silex.C’est vrai, reconnaissons le-lui, l’Homme de Neandertal a tout maîtrisé pour ne pas dire tout inventé.On lui reconnaît la maîtrise du feu : technique par percussion sur la marcasite (minéral naturel sulfuré et ferreux Fe2S).

Il est le premier à s’intéresser aux possibilités que peuvent offrir les os travaillés. Il confectionne bon nombre de pointes, lissoirs, poinçons etc. sur des os longs ou des bois de renne ou moins communément sur de l’ivoire de mammouth.Rendons à Neandertal ce qui appartenait à Cro-Magnon. Neandertal fut aussi l’inventeur, sans contestation possible de l’Art. Les plus anciennes gravures et sculptures qui furent découvertes en Russie et en Tchécoslovaquie sont de facture néandertalienne. C’est en France à Arcy/Cure prés de Lyon que Neandertal développe sont art. De nombreuses formes élaborées sur os, dents, ou coquillages furent découvertes. Le travail de rainurage ou perçage de ces matériaux fut réalisé en vu de fabriquer des pendeloques, colliers et bracelets.Neandertal fut le premier à se rendre compte de la supériorité de pénétration de l’os dans les chairs du gibier. Il confectionna à cette même époque de superbes sagaies en os ou en bois de renne.Dès le début l’Homme de Neandertal eut la bougeotte, il fut aussi l’inventeur de la tenue vestimentaire élaborée. Grâce à ces perçoirs en os il confectionna des protections en fourrures pour braver les terres hostiles et froides qu’il devait visiter : le nord et l’est de l’Europe. Il s’induit de cette capacité à se protéger une adaptation ou une prédisposition au froid mais surtout il déduit la possibilité de construire en peaux de bêtes des habitats mobiles.Ces peaux étaient tendues sur des perches de

bois soigneusement travaillées à l’aide de silex.Neandertal ne brillait pas que de par son travail de la pierre. Il apparaît incontestable, depuis la ressente découverte d’un javelot quasi olympique dans une tourbière Suisse qu’il maîtrisait totalement le travail sur bois.Neandertal fut le premier à appréhender la vie après la mort, il s’en suivit un culte et probablement des croyances organisées autour d’un grand prêtre : le Chaman. On retrouve dans la vallée de Neander prés de Düsseldorf et disséminées dans toute l’Europe de nombreuses sépultures accompagnées de rituels à l’ensevelissement : ocres saupoudrées, fleurs en offrande, outils et défenses de mammouth enterrés avec le défunt.De toute évidence si la race de Neandertal a aujourd’hui disparu, il faut reconnaître qu’il nous a laissé les bases de notre civilisation moderne avec tout ce quelle contient d’us et coutumes. L’Homo sapiensC’est sur les rives de la Méditerranée que va apparaître le vrai Homo sapiens sapiens. Il va se dégager probablement d’une souche d’Erectus. Dans le site de Zuttiyeh prés de la mer morte a été exhumé un fragment de crâne qui possède des caractères intermédiaires entre Erectus et Homo sapiens.Il faut aussi noter que Homo sapiens et Neandertal vont longtemps se côtoyer en Palestine, depuis (- 100 000 ans) à (- 50 000 ans).La taille de l’Homo sapiens est importante mais

très variable aux cours des âges et des secteurs géographiques. La plupart des hommes de Cro-Magnon mesuraient de 1,60 m à 1,88 mètre.Les techniques et coutumes de ces premiers sapiens furent identiques à celles des néandertaliens.L’Homo sapiens sapiens prendra le relais de toutes ses découvertes et les perfectionnera au maximum.Ainsi à partir de (-32 000 ans) date de début d’extinction reconnue pour Neandertal, nos Cro-Magnon vont s’ingénier dans tous les domaines.La taille sur silex va progresser jusqu’à l’extrême que peut supporter les limites de la matière : feuilles de laurier, pointes à cran, technique lamellaire avoisinant les 40 cm de longueur au néolithique, pointes de flèches ultra-miniaturisées, etc.Le travail sur os par l’invention de l’aiguille à chas, va perfectionner les coutumes vestimentaires. Un travail de couture très fin et précis permettra la création d’habits à la fois plus résistants, plus légers et plus chauds.Par cette même technologie, les habitats nomades suivront la même évolution, donc plus léger, plus chaud et surtout , transportables : les tipis du paléolithique inférieur au mésolithique.Le magdalénien va adapter la technique du travail sur os pour fabriquer des outils de pêche et de chasse très performants : preuves en sont les harpons, les sagaies et les fouënes. Peut-être pour ne rien oublier de lui il nous laisse bien à l’abri des grottes profondes et fermées

comme des tombeaux, ses merveilleux témoignages de l’Art pariétal polychrome. Etaient-ce les icônes des sorciers puissants de tribus en recherche de nourritures ou de l’adoration au culte de la fécondité ? Pourquoi ne s’agirait-il pas de l’Art pour l’Art ? Une simple communication de l’exécuteur de l’œuvre pour son égaux ou envers l’homme du passé, l’homme à venir ou l’homme de l’au delà, l’«homme esprit»…L’EDEN était sur TERRE Depuis la période de Neandertal à Cro-Magnon il n’a jamais été observé sur les squelettes humains extraits des gisements ou sépultures, de séquelles osseuses dues à des blessures par armes. Seules sont constatées quelques morts accidentelles ou par suites de maladies. Les populations de ces temps reculés sont si numériquement faibles (300 habitants pour la période magdalénienne en Dordogne) qu’il apparaît évident que le souci principal de l’homme n’était pas de se faire la guerre. Le nomadisme était de rigueur, il fallait suivre tous ensemble le garde à manger ou périr. Non rien de guerrier ne transpire sur les parois des grottes ni sur les sculptures des bâtons de commandement ni sur les gravures sur calcaire ou ivoire de mammouth, l’Homme était trop occupé à assurer sa survie. Cet état de grâce changea avec le changement de régime climatique qui produisit le réchauffement de la planète. Il induisit une

sédentarisation des groupes et une appropriation territoriale. Qui veut conserver son bien le défend et qui convoite celui d’autrui doit déclarer la guerre. Ainsi naquirent les premières armées composées bien évidemment du sexe fort. Ce fut le début de la fin, dès le départ du néolithique. Depuis l’histoire se répète sans cesse et l’Homme refait les mêmes erreurs comme par amnésie. L’Eden promise n’est-elle pas du passé ?

Alain MoralaArticle réalisé pour le guide de visite de l'exposition-bourse "Fossilium" de Villeneuve d'Ascq, en complément de l'animation didactique sur la préhistoire réalisé par Alain Morala, en novembre 2002.

Association Flints

Rue Montaigne, 24480 Le Buisson05 53 23 65 63 / alain.morala@libertysurf.fr

- Enseignement de la préhistoire, de la géologie et de la paléontologie aux établissement primaires et secondaires.- Cours, conférences, démonstrations pratiques, expositions paléontologiques, projections audiovisuelles.- Concepteur de "malles pédagogiques".- Membre fondateur de la confédération française des acteurs des sciences de la terre Géopolis.

Technique d’allumage du feu par la marcasite et le silex.

Les minéraux et nous ...Le but de ce petit document est de présenter de manière succincte l'effet de certains éléments minéraux contenus dans le tableau des éléments de Mendeleïev sur l'organisme humain et ainsi que leur toxicologie.Ce tableau reprend tous les éléments simples (les atomes) qui composent la matière. Nous n'aborderons ici que les éléments les plus courants.

Préambule :

Les minéraux :Toute chose sur terre est composée d'un ensemble de particules élémentaires, les atomes. Il existe une centaine d’atomes classés dans la classification périodique des éléments de Mendeleïev. Le plus simple est l’atome d’hydrogène avec un proton et un électron.Les minéraux peuvent être composés d'un seul type d’atome, par exemple l’or n’est composé que d’atomes d’or (Au), ou de plusieurs types d’atomes. Par exemple, le quartz (SiO2) comprend un atome de silicium (Si) et deux atomes d’oxygène (O), la calcite (CaCO3) un atome de calcium (Ca) rattaché à un groupement carbonate (CO3) lui même composé d’un atome de carbone (C) et de trois atomes d’oxygène (O).Les minéraux se forment donc par l’association d’atomes qui s'assemblent entre eux suivant les lois de la chimie et s’organisent dans l'espace suivant les lois de la physique. L'état cristallin est caractérisé par un arrangement ordonné de la matière : un cristal sera donc formé par la répétition périodique dans l’espace d’un atome ou d’un groupe d’atome. Il existe sept formes (on parle de systèmes cristallins) de base : le système cubique, hexagonal, orthorhombique,...Seules des conditions particulières permettent aux atomes qui composent la matière de s’arranger dans l’espace au niveau atomique. Ces conditions provoquent la cristallisation de la matière qui devient alors une substance minérale. Celle-ci prend des formes géométriques

(les 7 systèmes) qui peuvent être différentes de celles que perçoit l’homme en regardant un minéral (cubes, “pointes”, arborescences, aiguilles, ...).Un exemple : si on dilue du sel (NaCl, un atome de sodium et un atome de chlore) dans de l’eau et que l’on fait évaporer lentement la solution dans un verre, on observera des cristaux cubiques de sel sur ses bords. Si on fait évaporer rapidement l’eau, en chauffant la solution par exemple, les atomes n’auront pas le temps de s’organiser et l’on obtiendra du sel amorphe (non cristallisé).Dans la nature, il existe de nombreux types de phénomènes aboutissant à la formation de cristaux.

Quelques éléments et leurs actions sur l'organisme humain : Le fer :Le corps humain contient environ cinq grammes de fer. Certaines formes d'anémie chez l'homme sont traitées par l'absorption de sel de fer, celui-ci entrant dans la composition du sang à travers l'hémoglobine.L'absorption excessive de poussière de fer peut provoquer la sidérose pulmonaire notamment chez des personnes exerçant des métiers particuliers comme les mineurs, les polisseurs, les métallurgistes, les soudeurs, etc. Cette

intoxication est plutôt rare.Il peut exister chez l'homme des problèmes de rétention excessive de fer par l'organisme, ce que l'on appelle l'hémochromatose. Le fer s'accumule dans l'organisme, ce qui peut provoquer une cirrhose du foie, du diabète, une coloration de la peau, etc.Le fer est présent dans de nombreux minéraux, tel que l'hématite, la goethite, la pyrite, la marcasite, la magnétite, etc.La silice, ou oxyde de silicium (SiO2) :C'est l'absorption de poussière de silice (poussière de quartz...) qui provoque la silicose. La poussière de silice arrive dans les poumons où elle est absorbée par les macrophages, cellules chargées de la défense de l'organisme. Mais comme les macrophages sont incapables de digérer la silice, ils finissent par éclater, libérant la silice et des substances agressives pour l'organisme. Les poumons sont peu à peu détruits…C'est une maladie professionnelle typique des mineurs, il existe malheureusement de nombreux cas de cette maladie dans notre région.Le calcium :Cet élément se trouve dans de nombreux minéraux, le plus connu étant la calcite qui est un carbonate de calcium (CaCo3). Mais on le retrouve également dans la rhodocrosite, la smithonite, la sidérite, la dolomite, l'ankérite, la

cérusite, etc.Cet élément est très utile à la vie car il est notamment la matière première des os. Le calcium n'est pas toxique, sauf s'il précipite dans les voies urinaires, s'il cristallise dans la vessie (calculs). Le plomb :C'est un élément que l'on retrouve dans de nombreux minéraux, comme la galène, la cérusite, la crocoïte, la wulfénite, l'anglésite, la pyromorphite, etc.Cet élément est toxique par absorption à forte dose. Une intoxication peut survenir lorsqu'une habitation est alimentée en eau par des tuyauteries en plomb ou dont les murs sont recouverts de peintures au plomb. En effet, anciennement, c'est l'oxyde de plomb qui donnait la couleur blanche aux peintures. L'empoisonnement au plomb s'appelle le saturnisme.Au 19ème siècle, le peintre espagnol Goya changea de style vers 69 ans, en 1815. Ses toiles devinrent "démoniaque", sombre, avec des sujets fantastiques. Ce phénomène est peut être du à une intoxication au blanc de céruse, contenu dans ses peintures… On peut constater ce changement dans son œuvre nommée "Saturne dévorant ses enfants", en la comparant à ses portraits traditionnels.Le plomb sert pour les émaux et les vernis, la soudure (pour les vitraux, etc), la fabrication du cristal, comme celui produit à Arques dans la

région. Le cristal est principalement composé de silice ("verre") et de plomb. Le plomb augmente l'indice d'octane de l'essence, la rendant plus performante mais plus polluante ("essence au plomb").Le mercure : On a retrouvé dans certains tombeaux égyptien du mercure. Mercure était le dieu romain voué au message, le nom du dieu fut donné à l'élément mercure à cause de la grande volatilité du mercure métal.Ce métal est solide à -39 degrés, il est liquide à température ambiante, ce qui est tout à fait exceptionnel pour un métal !!!Le mercure dissout les autres métaux par contact pour donner ce que l'on appelle un "amalgame" (terme métallurgique à l'origine). Il sert pour la collecte de l'or : on broie le minerai d'or, ou on prend le fond de batée lors d'opérations d'orpaillage, et on mélange la fine poudre de minerai avec du mercure. Celui-ci dissout l'or. Ensuite, on chauffe la solution pour faire évaporer le mercure, il reste l'or… Mais les vapeurs de mercure sont alors extrêmement toxiques !!!Une légende rapporte qu'il y a bien longtemps, au dix-neuvième siècle, un individu prétendait soulager les douleurs articulaires des mains par des bains d'une solution, en fait composée de mercure. Les personnes plongeaient leurs mains dans la solution. L'or leurs bagues était alors légèrement dissous par le mercure, il ne restait plus au filou qu'à traiter la solution par

évaporation de temps à autre pour récupérer de l'or !!!Il existe de nombreux minéraux contenant l'élément mercure comme le cinabre, minéral rouge. Ce minéral a servi de pigment en Grèce antique pour la décoration des temples, comme l'Acropole d'Athènes.Toujours au dix-neuvième siècle, on mordançait les poils de lapin pour en faire du feutre à chapeau, et cela avec du nitrate mercureux. L'expression anglaise "as mad as a hatter", "aussi fou qu'un chapelier", vient de cette pratique, car les chapeliers étaient petit à petit intoxiqués par le mercure. Le personnage du chapelier fou de Lewis Carroll dans "Alice au pays des merveilles" est une illustration de ce phénomène.L'élément mercure a eu tout de même de nombreux usages positifs, comme dans le "mercurochrome", désinfectant bien connu.Tout est une question de dose et d'utilisation…L'arsenic :L'élément arsenic est contenu dans de nombreux minéraux, comme le réalgar, l'orpiment, l'arsénopyrite, etc. On le trouve même souvent dans la nature "pur", à l'état natif, comme à Sainte-Marie aux Mines en Alsace, où une mine était encore exploitée dans les années 1930 pour l'arsenic natif. C'est la mine gabbe-gottes (don de dieu) qui se visite aujourd'hui (www.gabe-gottes.com).En grec antique, l'arsenic était nommé

"pharmacon", qui signifie à la fois remède et poison !!!L'arsenic a longtemps été à la base des insecticides ou des produits type "mort aux rats".L'arsenic a eu de nombreuses utilisations positives, comme à travers un médicament, le Salvarsan, remède inventé en 1907 contre la syphilis, et qui est toujours utilisé ! L'arsenic, poison et remède…Tout est une question de dose, d'exposition à la substance et d'utilisation…L'arsenic sert également toujours et plus que jamais contre les amibiases, maladies parasitaires liées à la présence d'amibes dans l'organisme. Il sert par exemple contre maladie de Chargas et la maladie du sommeil.L'antimoine : La toxicité de l'antimoine ressemble à celle de l'arsenic, bien que moins violente. La légende, qui reste bien une histoire plus ou moins imaginaire, veut que le moine Basile Valentin au quinzième siècle utilisa de la poudre de minéraux contenant de l'antimoine comme purgatif, car c'est un des effets de cet élément lorsqu'il est absorbé. Mais le résultat fut un nombre très élevé de décès dans le monastère, d'ou le nom par la suite d' "anti-moine" pour l'élément… L'origine étymologique la plus probable reste celle d'un mot arabe (Ithmid).Le minéral le plus connu contenant de l'antimoine est la stibine mais on trouve également l'antimoine dans la bournonite, la chalcostibite, la

boulangerite, la stibiconite, la sernarmontite, la valentinite, la kermésite, etc.Le chrome, le cobalt et le nickel :Ils peuvent être à l'origine d'allergies, ce qui a eu comme conséquence un débat sur la composition des nouvelles pièces euros à la fin des années 1990. Ils sont à l'origine de la plupart des allergies aux bijoux (plaques rouges, démangeaisons, irritations, etc).Le chrome est fréquemment à l'origine d'eczéma lié à une allergie, notamment localisé aux mains, suite à l'utilisation d'outils au chrome (maladie professionnelle typique).Le cuivre :C'est un excellent conducteur thermique d'ou son utilisation dans les ustensiles de cuisine. Mais le cuivre s'oxyde et se sulfate au contact de l'air, d'ou la formation de "vert de gris", carbonate hydraté de cuivre, substance, elle, très toxique…Le cuivre se retrouve dans de très nombreux minéraux, généralement très colorés. On peut citer l'azurite, la malachite, etc.Le fluor :Le principal minéral contenant du fluor est la fluorite. A dose adéquate, le fluor est utile pour l'organisme humain. On retrouve le fluor dans le dentifrice car il a la propriété de durcir la surface des dents. Nos dents sont composées d'un minéral, l'hydroxy-apatite. Au contact du

dentifrice, le fluor de celui-ci transforme superficiellement les dents en fluoro-apatite, minéral plus résistant. Cependant, à dose plus importante, le fluor est toxique, d'ou la mention d'une limitation d'utilisation sur les tubes de pâte dentifrice pour blanchir les dents. Le fluor se fixe aux os provoquant des lésions ou des dommages aux nerfs. Encore une fois, tout est une question de dose et d'utilisation…En pharmacologie, dans certains cas, l'adjonction de fluor à une molécule médicinale modifie, renforce ou prolonge l'action de celle-ci. Ceci est peut être la conséquence de la forte électro-négativité de l'ion fluor.L'or …Il n'est ni toxique, ni à l'origine d'allergie ou d'intoxication professionnelle…A consommer sans modération donc…

Frédéric DelporteArticle réalisé pour le guide de visite de l'exposition-bourse "Fossilium" de Villeneuve d'Ascq, en complément de l'animation et exposition didactique sur les "poisons minéraux et biologiques" réalisée par le centre anti-poison du CHR de Lille, en novembre 2003.