Comment tout a commencé ?

Il y a Si la terre avait 1 an … 4.6 Ma : naissance de la Terre 1er janvier 3.5 Ma : apparition de la vie (unicellulaire) 7 Août 2 Ma : apparition de l’oxygène 1.4 Ma : premières algues pluricellulaires 580 ma : premiers animaux pluricellulaires 500 ma : premiers vertébrés : poissons 24 novembre 430 ma : sortie des eaux 220 ma : dinosaures + petits mammifères 65 ma : disparition brutale (qd même 10 ma!!) des dinosaures et diversification des mammifères 2 ma : l’homme 30 décembre et le 31 à 23 h on apprend à se servir du feu!!

Crise : réorganisation majeure des océans Disparition des dinosaures Différenciation - Cétacés à dents - Cétacés à fanons Cétacés actuels

La science qui étudie les liens de parentés entre les espèces : PHYLOGENIE qui est proche de qui/pas qui est l’ancêtre de qui = généalogie Permet de construire des arbres phylogénétiques Temps

Ichthyosaure = reptile Cétacé primitif = mammifère La paléontologie - Science des êtres vivants ayant peuplé la terre aux époques géologiques - Fondée sur l’étude des fossiles = les informations que l’on peut tirer des fossiles concerne la morphologie PB1 : La fossilisation est un phénomène rare et exceptionnel : ils faut que l’animal soit recouvert brutalement par des sédiments sableux et soit protégé de l’altération par les éléments ou les bactéries = donc peu d’objets d’étude et des lacunes. Le milieu dans lequel vivent les cétacés n’est pas propice à la fossilisation. Ichthyosaure = reptile Cétacé primitif = mammifère PB2 : Convergence évolutive : 2 animaux peuvent avoir des caractères morphologiques communs liés à l’adaptation au milieu et pas à leur lien de parenté

ADN = patrimoine génétique (hérité des 2 parents) La Biologie moléculaire (depuis 15 ans) Etude de l’ADN Cellule Noyau ADN = patrimoine génétique (hérité des 2 parents) L’ADN peut subir des changements (= mutations) Construction de l’organisme † # Plus le nombre de mutations est important plus le temps qui sépare les 2 espèces de leur ancêtre commun est long (plus elles sont éloignées sur l’arbre)

L’histoire de la découverte des origines des cétacés Aristote (384 –322 av JC) classe les cétacés parmi les poissons. POURQUOI? En 1683, John Gray classe les cétacés parmi les mammifères POURQUOI? Au 19ème siècle, Charles Darwin propose que les baleines avaient peut être un ours comme ancêtre. Quelles sont les observations qui révèlent l’origine terrestre des cétacés?

OBSERVATION 1 La palette natatoire (membre antérieur) est exactement composée comme notre bras avec les mêmes os et les mêmes articulations libres nécessaires à la vie terrestre. Mais chez les cétacés seule l’articulation de l’épaule est fonctionnelle, les autres sont ankylosées pour former une structure rigide. Si les cétacés n’avaient pas une origine terrestre, on penserait plutôt trouver un seul os bien rigide supportant la nageoire sur toute sa longueur

bourgeon de membre postérieur OBSERVATION 2 L’embryon de cétacé développe des bourgeons de pattes postérieures comme tous les mammifères terrestres Certains adultes actuels conservent des moignons de pattes arrières et les os du bassin d’un mammifère terrestre. bourgeon de membre postérieur OBSERVATION 3 L’embryon de cétacé porte des poils éphémères rappelant leur épisode terrestre. Certaines baleines et dauphins de rivière adultes actuels conservent des vibrisses (moustaches constituées de poils tactiles).

L’ORIGINE DES CETACES LES 3 ENIGMES Temps Ancien Récent Ancêtre terrestre commun ? X ? 1 groupe de cétacés anciens Les Archéocètes (Fossiles) ? Pas d’intermédiaires 2 groupes de cétacés modernes - Les mysticètes - Les odontocètes

LES CETACES ACTUELS Les Mysticètes Les Odontocètes

LES ARCHEOCETES = « Cétacés premiers » Fin Eocène (- 40 à – 34 Ma) DORUDON BASILOSAURUS PROTOCETUS

Dorudon Longueur = 7 m - Aileron dorsal et queue en demi lune - Disparaît il y a 36 Ma (crise éocène)

Basilosaurus ou Zeuglodon Longueur : 15-20 m / poids : 5-7 tonnes - Tête effilée, long bec, narines sur le front - Membres ant. en battoir/ vestige de membres post. Peau nue ou quelques poils Son corps pouvait onduler latéralement contrairement aux cétacés actuels Passe la majeure partie de sa vie dans l’eau mais revient sur la côte pour les amours Disparaît il y a 36 Ma (Crise éocène)

Vestiges de membres postérieurs + dents différentes (hétérodonte) Protocetus - Longueur : 2 à 3 m Rostre, narine dorsale (mais en avant), peau nue, main en battoir et queue puissante Vestiges de membres postérieurs + dents différentes (hétérodonte) Rescapée de la crise de l’éocène, cette lignée engendre au moins 4 nouvelles familles et serait à l’origine de la lignée des cétacés modernes.

LES ARCHEOCETES = « Cétacés premiers » Début Eocène (- 55 à – 45 Ma) AMBULOCETUS PAKICETUS

Ambulocétus la baleine qui marche Longueur : 3 m / poids : 300 Kg Pattes courtes, corps étiré en longueur, long museau, encore velu Il nage en ondulant et en ramant avec ses 4 pattes, comme une loutre Il continue à venir à terre pour se reposer, parader, faire ses petits et les allaiter.

Pakicétus Taille d’un loup Le plus vieux des cétacés et le premier à gagner les eaux Il se nourrit de cadavres ou de poissons

LES ANCÊTRES TERRESTRES Paléocène (- 65 à – 50 Ma) Remarquable diversification des mammifères (carnivores, herbivores, gros, petits, coureurs…). Mais toutes ces formes sont très proches de l’ancêtre commun alors elles se ressemblent encore beaucoup et il est très difficile de dissocier les espèces séparées MESONYX - LES ARTIODACTYLES

Taille et allure d’un loup Mésonyx Taille et allure d’un loup Il a des sabots Il vit dans un environnement aquatique (marécages, fleuves) et il est charognard Leur parenté avec les cétacés est basée sur la ressemblance des dents et du crâne

Groupe de mammifères à sabot et à nombre de doigts paires Les Artiodactyles Groupe de mammifères à sabot et à nombre de doigts paires Leur parenté avec les cétacés est basée sur les données de biologie moléculaire et depuis 2001 on a retrouvé un fossile de cétacé ancien possédant un astragale à double poulie (signe caractéristique des artiodactyles) Après 20 ans de recherches, la preuve de l’appartenance de l’ancêtre des cétacés au groupe des artiodactyles vient de tomber!

? Les données de la biologie moléculaire viennent d’être confirmées par les données de la paléontologie : Le plus proche parent actuel des cétacés d’aujourd’hui est …………………………………………………………………… L’HIPPOPOTAME !!

Récapitulons dans l’ordre chronologique

Entre – 65 et – 50 Ma, la crise du crétacé qui entraîne la disparition des dinosaures, permet la diversification des mammifères Parmi eux, un petit ongulé, artiodactyle, herbivore et coureur (ressemblant à une petite chèvre ou une antilope) est un dauphin qui s’ignore…

Il y a 55 Ma, le climat de la planète se réchauffe, le niveau des mers monte, les marécage côtiers s’assèchent (plus de nourriture) et les espèces locales doivent choisir … Nager ou Mourir !! Pakicétus est le premier à se lancer, il chasse dans les vagues mais ne s’y attarde pas

Il y a 50 Ma, Ambulocétus passe de plus en plus de temps dans l’eau, il ressemble à une grosse loutre, mais il revient encore à terre pour se reposer, parader, s’accoupler et allaiter

Leurs narines migrent vers le sommet du crâne Sur des Ma, les archéocètes inventent les formes et les adaptations physiologiques typiques de leur lignée Corps en torpille Cou bref Pattes arrières atrophiées Les mains s’élargissent en palettes natatoires Une queue plate pousse Leurs oreilles se modifient pour entendre sous la surface Disparition du système pileux Migration des glandes mammaires et des parties externes des organes sexuels dans les replis sous-cutanés de l’abdomen

Il y a 43 à 36 Ma,

CETACES MYSTICETES Cétacés à fanons ODONTOCETES Cétacés à dents Il y a 30 Ma, CETACES MYSTICETES Cétacés à fanons ODONTOCETES Cétacés à dents A cette époque, ils ont conquis la totalité des mers, c’est-à-dire 70% de la surface de la terre.

Il y a 5 Ma,

L’Homme, le grain de sable dans l’engrenage… Il y a 2 Ma, L’Homme, le grain de sable dans l’engrenage…