La biodiversité passée, fossiles et échelle des temps en CM2 : leçon, exercices et évaluation

Observer le vivant d'hier

Autour de toi, tu peux observer une grande variété d'êtres vivants : arbres, oiseaux, insectes, champignons et humains. Cette variété s'appelle la biodiversité. Mais les êtres vivants qui peuplaient la Terre autrefois n'étaient pas exactement les mêmes qu'aujourd'hui. Des espèces ont vécu, puis ont disparu. D'autres espèces sont apparues beaucoup plus tard. Pour connaître cette biodiversité passée, les scientifiques cherchent des indices dans les roches. Nova te confie une mission d'enquêteur : regarde les traces, compare-les et replace-les dans le temps.

Mot important : biodiversité

Qu'est-ce qu'un fossile ?

Un fossile est un reste, une empreinte ou une trace d'un être vivant ancien, conservé naturellement dans une roche. Il peut s'agir d'un os, d'une dent, d'une coquille, d'une feuille, d'une empreinte de pas ou même d'une galerie creusée dans le sol par un animal. Un fossile n'est donc pas toujours un squelette entier. La plupart des êtres vivants disparaissent sans laisser de fossile : leurs corps sont mangés, se décomposent ou sont détruits. La fossilisation est rare et demande des conditions particulières.

Suis les étapes possibles de la fossilisation

• Un être vivant meurt près d'un lac, d'une mer, d'un fleuve ou dans un endroit où il peut être vite recouvert.
• Des boues, du sable ou des cendres recouvrent ses restes ou son empreinte et les protègent en partie.
• Au fil d'un très long temps, les couches de sédiments durcissent et deviennent des roches.
• Les parties dures peuvent être remplacées peu à peu par des minéraux. Une empreinte peut aussi rester marquée dans la roche.
• Bien plus tard, l'érosion, un chantier ou une fouille peuvent mettre le fossile au jour.

Les roches racontent une histoire

Les fossiles se trouvent souvent dans des roches sédimentaires. Ces roches se forment par accumulation de sédiments : sable, boue, petits cailloux ou restes de coquilles. Les sédiments se déposent en couches. En général, dans une série de couches qui n'a pas été bouleversée, la couche du bas est plus ancienne que celle du haut. Cette règle est valable seulement si les couches sont restées dans leur ordre et n'ont pas été retournées ou fortement déplacées. Les géologues observent donc les roches avec prudence : ils recherchent aussi des indices montrant qu'un terrain a été plissé, cassé ou déplacé.

Reconnais quelques types de fossiles

Déduire sans inventer

Un fossile fournit des informations, mais il ne raconte pas tout à lui seul. Une dent pointue peut indiquer qu'un animal mangeait de la viande, car elle servait à couper ou déchirer. Des dents larges et plates peuvent indiquer qu'un animal broyait des végétaux. Une empreinte de patte permet d'estimer la forme du pied et le sens du déplacement, mais elle ne montre ni la couleur de l'animal ni tous ses comportements. Lorsque tu observes un fossile, distingue toujours ce que tu vois de ce que tu déduis. Tu peux écrire : « J'observe une grande dent pointue. J'en déduis que l'animal pouvait déchirer sa nourriture. »

Attention à la différence entre preuve et imagination

Des espèces apparaissent et disparaissent

La biodiversité change depuis l'origine de la vie. Certaines espèces se transforment progressivement sur de très longues durées. D'autres disparaissent complètement : on dit qu'elles s'éteignent. Une espèce éteinte n'existe plus nulle part sur Terre. Les dinosaures non aviens, par exemple, ne forment pas une seule espèce : c'est un grand groupe qui comptait de très nombreuses espèces différentes (Tyrannosaurus, Diplodocus, Tricératops…), aujourd'hui toutes éteintes. En revanche, les oiseaux actuels appartiennent à un groupe issu de certains dinosaures : ils ne sont pas des animaux préhistoriques identiques aux grands dinosaures représentés dans les musées. Les ammonites forment un autre grand groupe disparu : sous ce nom se cachent en réalité de nombreuses espèces différentes d'animaux marins à coquille enroulée, toutes éteintes aujourd'hui. Les fossiles montrent donc que le monde vivant n'est pas immobile.

Utilise le vocabulaire précis

• Espèce actuelle : espèce vivant encore aujourd'hui, comme le chêne, le moineau ou l'être humain.
• Espèce fossile : espèce connue notamment grâce à des fossiles, comme le Tyrannosaurus rex, une espèce précise du groupe des dinosaures non aviens.
• Disparition : fin d'une espèce lorsqu'il ne reste plus aucun individu vivant.
• Frise chronologique : ligne qui permet de ranger des événements ou des êtres vivants du plus ancien au plus récent.

Mesurer les temps géologiques

L'histoire de la Terre est extrêmement longue. Elle commence il y a environ 4,6 milliards d'années. Un milliard correspond à mille millions. Les temps géologiques se comptent souvent en millions d'années, car les changements du vivant peuvent demander des durées immenses. Les premiers dinosaures sont apparus il y a plus de 230 millions d'années. Les dinosaures non aviens ont disparu il y a environ 66 millions d'années. L'espèce humaine actuelle, Homo sapiens, est apparue bien plus tard, il y a environ 300 000 ans. Ces repères permettent de comprendre que les humains et les dinosaures non aviens n'ont pas vécu à la même époque.

Le repère de Nova

Ne confonds pas temps géologiques et histoire humaine

L'histoire humaine étudie les sociétés humaines : inventions, villes, voyages, écritures et événements vécus par les humains. Elle utilise souvent des années, des siècles et des millénaires. Les temps géologiques concernent l'histoire très longue de la Terre, des roches et de la vie. Ils utilisent souvent des millions d'années. Les deux échelles ne servent donc pas au même usage. Dire que les premiers humains sont apparus « récemment » peut être juste à l'échelle géologique, mais cela ne veut pas dire que c'est récent dans la vie quotidienne d'une famille ou d'une ville.

Compare les deux échelles de temps

Placer une espèce sur une frise

Pour placer une espèce, commence par repérer les dates et l'unité de la frise. Lis ensuite le sens du temps : sur la plupart des frises, le passé ancien est à gauche et le présent à droite. Cherche la période pendant laquelle l'espèce a vécu. Si l'espèce est éteinte, trace ou colorie un segment entre son apparition et sa disparition. Si l'espèce existe encore, son segment va jusqu'à aujourd'hui. Par exemple, sur une frise allant de 250 millions d'années à aujourd'hui, place les dinosaures non aviens avant 66 millions d'années et arrête leur segment à cette date. Place l'être humain tout près d'aujourd'hui, car son histoire est très courte à cette échelle.

Méthode en quatre gestes

Construis une réponse scientifique

Quand une question te demande de justifier, appuie-toi sur un indice précis. Tu peux utiliser une phrase modèle : « Je sais que cette espèce a vécu avant l'être humain, car elle est placée beaucoup plus à gauche sur la frise des temps géologiques. » Tu peux aussi écrire : « Ce fossile montre une biodiversité passée, car il est la trace d'un être vivant qui vivait autrefois. » Nova te rappelle la règle d'or : observe, cite l'indice, puis explique ce qu'il permet de comprendre. Tu raisonnes alors comme un scientifique prêt pour l'entrée en 6e. Pour t'y retrouver dans cette leçon, retiens surtout trois idées essentielles : la biodiversité a changé au cours du temps, comme le montrent les fossiles ; les temps géologiques, comptés en millions d'années, sont beaucoup plus longs que l'histoire humaine ; une espèce se place sur une frise entre son apparition et sa disparition, ou jusqu'à aujourd'hui si elle existe encore. Les autres notions de cette leçon t'aident à comprendre ces trois idées : elles sont utiles, mais ce sont ces trois idées qu'il faut savoir réutiliser en priorité.