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33.3:

La colonisation de la terre

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The Colonization of Land

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– [Narrateur] Il y a plus de trois milliards d’années,toute forme de vie ne survivait que dans les océans. Certains procaryotesont commencé à capter le dioxyde de carbonepour produire des sucres,dans un processus appelé photosynthèse. Les organismes photosynthétiques ont libéré de l’oxygène,qui s’est accumulé dans l’atmosphère. Comment les organismes aquatiques ont-ils évoluépour coloniser les terres ?Les procaryotes photosynthétiques unicellulairesont d’abord peuplé les milieux terrestres humides,il y a plus de deux milliards d’années. Contrairement au milieu océanique,les milieux terrestres procuraientune abondance de lumière et de dioxyde de carbone,deux éléments essentiels à la photosynthèse. Les végétaux et les champignons multicellulairesont progressivement évolué pour pouvoir vivre hors de l’eau,avant l’ère de l’Ordovicienil y a environ 485 millions d’années. L’une des principales adaptations pour la vie terrestreétait la spécialisation des cellules,à l’origine en séparantla pousse capable de capter la lumièredes structures racinaires capables de fixer la planteet de permettre l’absorption de l’eau et des nutriments. D’autres changements structurels ont contribuéà la réussite des végétaux terrestres. Par exemple, la cuticule cireuse limitait l’évaporation. La paroi cellulaire et le tissu vasculaireprocuraient un support structurelet permettaient le transport de l’eaupour les plantes plus grandes. Il y a environ 450 millions d’années,les arthropodes ont été les premiers animauxà évoluer pour pouvoir vivre hors de l’eau. Ces organismes possédaient des squelettes externes,ils étaient les ancêtresdes insectes et crustacés d’aujourd’hui. Les tétrapodes, animaux à quatre pattes,ont évolué il y a environ 400 millions d’années. L’évolution des poumons et d’un squelette internechez leurs ancêtres poissons ont joué un rôle crucialdans l’expansion massivede ce groupe, qui comprend maintenantamphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères. Les tétrapodes et les arthropodesont trouvé une abondance de sources de nourrituredans les plantesqui vivaient sur la terre ferme à cette époque. Dans ce processus en séquences,les végétaux, les champignonset les animaux ont colonisé les terres de la planète,puis ils ont évoluépour devenir les espèces que nous connaissons aujourd’hui.

33.3:

La colonisation de la terre

Les changements dans l’environnement de la Terre primitive ont conduit à l’évolution des organismes. À mesure que les organismes procaryotes dans les océans ont commencé à effectuer la photosynthèse, ils ont produit de l’oxygène. Finalement, l’oxygène a saturé les océans et il est entré dans l’air, ce qui a entraîné une augmentation de la concentration atmosphérique d’oxygène, connue sous le nom de révolution de l’oxygène il y a environ 2,3 milliards d’années. Par conséquent, les organismes qui pouvaient utiliser l’oxygène pour la respiration cellulaire avaient un avantage. Il y a plus de 1,5 ans, des cellules eucaryotes et des organismes multicellulaires ont également commencé à apparaître. Au départ, toutes ces espèces étaient limitées aux océans de la Terre.

Les premiers organismes à vivre sur terre étaient des procaryotes photosynthétiques qui habitaient des environnements humides près des rives de l’océan. Malgré le manque d’eau, les environnements terrestres offraient une abondance de lumière solaire et de dioxyde de carbone pour la photosynthèse. Il y a environ 500 millions d’années, les ancêtres des plantes d’aujourd’hui étaient capables de coloniser des environnements plus secs, mais ils avaient besoin d’adaptations pour éviter la déshydratation. Ils ont développé des méthodes de reproduction qui ne dépendaient pas de l’eau et protégeaient leurs embryons contre l’assèchement. Ces premières plantes ont en outre développé un système vasculaire qui comprenait des racines pour acquérir de l’eau et des nutriments et une pousse pour obtenir la lumière du soleil et le dioxyde de carbone.

Les plantes et les champignons semblent avoir colonisé les terres en même temps. Leur coévolution sur la terre est le résultat de la relation mutuellement bénéfique entre de nombreuses plantes et champignons, que l’on retrouve à la fois dans les organismes modernes et dans certains des plus anciens fossiles végétaux ; les champignons aident à l’absorption des nutriments et de l’eau tout en bénéficiant des nutriments fournis par la plante.

Les arthropodes ont été les premières espèces animales à coloniser les terres, il y a environ 450 millions d’années. Les premiers tétrapodes ont évolué plus tard pour vivre sur la terre ferme, trouvant une abondance de nourriture dans les espèces végétales qui avaient colonisé la terre. Les amphibiens ont dominé la vie animale terrestre pendant 100 millions d’années. Plus tard, les dinosaures, puis les mammifères allaient devenir les animaux terrestres les plus abondants.

Suggested Reading

Delwiche, Charles Francis, and Endymion Dante Cooper. “The Evolutionary Origin of a Terrestrial Flora.” Current Biology 25, no. 19 (October 5, 2015): R899–910. [Source]

Jill Harrison C. “Development and Genetics in the Evolution of Land Plant Body Plans.” Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 372, no. 1713 (February 5, 2017): 20150490. [Source]