Dévonien

Définition

Le Dévonien est une division de l'échelle de temps géologique qui appartient à l'ère Paléozoïque; il est divisé en six périodes dont le dévonien occupe la quatrième place après le Silurien et précédant le carbonifère. Il a commencé il y a environ 416 millions d'années et s'est terminé il y a environ 359 millions d'années.

Il doit son nom à Devon, un comté situé dans la péninsule de Cornouailles, dans le sud-ouest de l'Angleterre, où le géologue écossais Roderick Murchison et son collègue anglais Adam Sedgwick ont identifié ce système, dans les années 1830.

Un trilobite du Dévonien :

Le dévonien est la période géologique de l'ère Paléozoïque, s'étendant de -359 à -416 Ma. C'est aussi l'ère des trilobites.

Présentation

En ce qui concerne la paléogéographie, les terres émergées ont été réparties entre un supercontinent au sud, Gondwana, et un autre au nord, à la hauteur de l'équateur, appelé Laurusia, qui a commencé la période comme deux cratons en collision, Laurentia et Baltica., initialement séparé par l'océan Iapetus. À la longue, les deux convergeaient, plus tard, pour former le supercontinent unique appelé Pangaea.

Dans les océans, les requins primitifs deviennent plus nombreux que pendant le Silurien, et le premier poisson à nageoires lobées et les poissons osseux apparaissent. Les grands récifs coralliens, les trilobites et les brachiopodes sont encore communs et les premiers mollusques à ammonites apparaissent. Sur le continent, les premières plantes à graines se propagent formant d'immenses forêts. Au cours de la période dévonienne, il y a environ 365 millions d'années, les premiers amphibiens ont émergé. Plusieurs lignées d'arthropodes terrestres prolifèrent également. À la fin de la période, il y avait l'extinction de masse du Dévonien, qui a sérieusement affecté la vie marine. Au Dévonien, des gisements de pétrole et de gaz se sont formés dans certaines régions.

Paléogéographie

La paléogéographie est dominée par le supercontinent Gondwana au sud, le continent Sibérie au nord, et la formation du petit supercontinent d'Euramerica au milieu. La période dévonienne fut un moment de grande activité tectonique, avec Laurusia (l'union de l'Euramérique et de la Sibérie) et le Gondwana approchant.

Le supercontinent Euramérica (ou Laurusia) avait été créé au début de Devónico par la collision de Laurentia et Baltique et il a été placé dans la zone du tropique du Capricorne. C'est une zone naturellement sèche qui, tant au Paléozoïque qu'actuellement, est soumise à la convergence de deux grandes circulations atmosphériques, la cellule de Hadley et la cellule de Ferrel. Dans ces presque déserts se formaient les sédiments sédimentaires anciens de grès rouge, composés de fer rouge oxydé (hématite) caractéristique des zones sèches. La formation du continent de la Viejas Areniscas Rojas (Euramérica) a entraîné l'apparition de barrières naturelles et, par conséquent, un plus grand provincialisme. Souligne la province d'Apalachiense à l'ouest avec une faune distinctive. Ils ont commencé à former les montagnes des Appalaches des États-Unis et les montagnes Calédoniennes de Grande-Bretagne et de Scandinavie. D'autre part, la côte ouest de l'Amérique du Nord était une zone de deltas et d'estuaires, dans l'Idaho et le Nevada actuels. Un arc volcanique s'est approché du Dévonien tardif jusqu'au plateau continental et a commencé à élever les dépôts d'eau profonde, une collision qui a été le prélude à la formation de l'Orogarde Antler qui a eu lieu au début du Carbonifère.

Le reste des continents est resté uni dans le supercontinent Gondwana. Dans le sud du Gondwana apparaît une province liée aux conditions froides (Malvinokaffric) qui se situait dans le bassin du Paraná. Il manquait des récifs, des bryozoaires, des ammonites et il y avait une prédominance de bivalves d'excavation. A la fin du Dévonien, la séparation entre le continent des Grès Rouges Anciens et Gondwana diminuait et sa proximité explique le fait que l'Amérique du Nord, l'Europe et l'Afrique du Nord partagent au moins 80 % de leurs genres Devons.

Le niveau de la mer était élevé dans le monde entier et une grande partie de la terre était submergée par des mers peu profondes, où vivaient des organismes de récifs tropicaux. L'océan profond et énorme Panthalassa ("l'océan universel" aujourd'hui appelé océan Mondial) a englobé le reste de la planète. Les autres océans plus petits étaient le Paléo-Tetis, le Proto-Tetis, l'océan Rheic et l'océan Oural (qui a été fermé lors de la collision de la Sibérie et de la Baltique).

Évolution du biote

À cette période se sont produites des innovations importantes dans le biota terrestre, en soulignant la première expansion généralisée sur les continents de la vie, que jusqu'alors avait seulement une présence importante dans les mers. L'expansion des plantes terrestres a contribué, avec la continentalisation et l'élévation orogénique, à un refroidissement progressif du climat qui a produit la crise d'extinction qui marque la fin de la période.

La grande diversification des mâchoires, des ammonoïdes et des euryptérides a eu un effet profond sur de nombreux animaux aquatiques relativement non armés. Contribué au déclin du Paléozoïque moyen de la diversité des trilobites (80 familles Ordoviciennes par 23 familles siluriennes, dans le Dévonien c'était encore pire). Leurs squelettes externes faiblement calcifiés offraient peu de résistance aux mâchoires du poisson et les trilobites n'avaient certainement aucun mécanisme de locomotion rapide. A cela s'ajoutait la pression exercée par les nautiloïdes et les ammonoïdes qui continuaient à évoluer avec succès. Les petits Ostracodermes non armés, qui ont disparu à la fin du Dévonien, seraient aussi des proies faciles puisqu'ils n'avaient même pas la capacité d'excaver les sédiments que possédaient au moins quelques espèces de trilobites.

Vie marine

Les mers dévoniennes ont un niveau de vie généralement élevé. Dans les océans, il y avait une diversification des éponges, avec l'apparition de la silice, et les récifs florissants, à base de coraux, d'éponges et d'algues benthiques. Un grand récif, maintenant à la surface dans le nord-ouest de l'Australie, s'étendait sur des milliers de kilomètres, définissant un continent dévonien. Mais le plus grand changement dans les écosystèmes aquatiques a été l'apparition de nouveaux animaux nektoniques, dont beaucoup sont des prédateurs. 8 La diversification des mollusques continue, apparaissant les premiers ammonoïdes des nautiloids au Dévonien inférieur; les nautiloïdes persistaient bien qu'avec une faible diversité. Les bivalves envahissent même les habitats d'eau douce. Les trilobites commencent à décliner, mais de nouvelles formes apparaissent, y compris certaines de grande taille. Les arthropodes eurypterides ont continué d'être un groupe important de prédateurs.
Artejos disjoints de Laudonomphalus (crinoïde).

C'est la période d'expansion du poisson, en particulier les Placodermes, mais aussi des sélacios (requins), et l'osteic, les sarcoptères, dont dérivent les vertébrés terrestres, ainsi que les Actinoptérygiens, le groupe des vertébrés qui actuellement domine les mers. En fait, le Dévonien est connu comme l'âge des poissons. Les vestiges sont très divers et bien conservés, beaucoup d'entre eux dans les réservoirs d'eau douce des lacs. A partir de ce moment, il y a déjà des restes de célacanthes. Au milieu du Dévonien les placodermes commencent à gagner le jeu aux ostracodermes. De la lignée des sarcoptères surgissent les genres Ichthyostega et Acanthostega, qui historiquement sont liés à la transition du poisson aux Tétrapodes. Cette transition s'est produite dans la transition du Dévonien au Carbonifère. Certains affirment que cette transition a commencé à partir de l'Eusthenopteron.

Paléobotanique

Au Dévonien, les plantes vasculaires se diversifient et s'élargissent (stomates et trachéides apparaissent) qui domineront désormais la végétation terrestre. On peut dire que le Dévonien est pour les plantes terrestres ce que le Cambrien avait été pour les métazoaires. Le Dévonien commence avec de petites plantes vasculaires, les premières, comme Cooksonia encore liées aux milieux inondés.

Une autre des premières plantes vasculaires, un peu plus tard que Cooksonia, était Rhynia (qui était aussi un psilophyte), bien que plus grand et plus complexe. Il a été nommé parce que le premier fossile trouvé de cette plante était à Rhynie (Ecosse). Il y avait beaucoup de sporanges simples qui apparaissaient comme des épaississements à l'extrémité des tiges, qui étaient horizontales. Apparemment, leurs rhizomes étaient associés à des champignons. Une hypothèse sur l'évolution des plantes soutient que la mise en terre de celles-ci était possible en raison de son association avec des champignons.

À la fin de la période, les continents dominent les formes arboricoles des lycopodiophytes, des trimétophytes, des sphénophytes, des Ptéridophytes et des progimnospermes. La plupart de ces plantes ont de vraies racines et feuilles, et beaucoup étaient très grandes. Dans le Dévonien supérieur, les fougères arborescentes ancestrales telles que Archaeopteris et les arbres géants Cladoxylopsida poussent avec du vrai bois (lignine). Par exemple, le lycopodiophyte Archaeopteris, avec 20 ou 30 m de hauteur, constitue les premières forêts.

Les premiers arbres connus du genre Wattieza (classe Cladoxylopsida) sont apparus dans le Dévonien supérieur il y a environ 380 millions d'années. Les restes fossiles des troncs et des feuilles des fougères arborescentes font partie de beaucoup de dépôts de charbon de l'ère primaire. Cette apparition rapide de tant de groupes de plantes et de formes de croissance a été appelée "explosion dévonienne".

Les plantes vasculaires ont à leur tour permis la formation de chaînes trophiques complexes en dehors des milieux aquatiques et le succès des premiers animaux pleinement terrestres. Parmi ceux-ci sont les premiers arthropodes, les deux chélicères, les araignées, les acariens, les euryptérides et les scorpions. La co-dépendance entre insectes et graines de plantes qui caractérise le monde moderne trouve son origine dans le Dévonien supérieur. L'évolution rapide d'un écosystème terrestre contenant de nombreux animaux a permis aux premiers vertébrés de rechercher une vie terrestre.

À la fin du Dévonien apparaissent les premiers amphibiens, encore très proches anatomiquement du poisson dont ils dérivent, mais pas des Amniotes, c'est-à-dire des reptiles.

Le développement des sols et des systèmes racinaires des plantes a probablement produit des changements dans la vitesse et la structure de l'érosion et du dépôt des sédiments. Le "verdissement" des continents a agi comme un puits pour le dioxyde de carbone et les niveaux de ce gaz à effet de serre dans l'atmosphère ont pu diminuer. Cela a peut-être refroidi le climat et entraîné l'extinction massive de la fin de la période.

Extinction dévonienne

La fin de la période est marquée par une crise d'extinction massive qui a affecté les mers plus que les continents durant le transit Frasnien - Famenien, et plus vers les latitudes tropicales que vers les latitudes moyennes. C'était il y a environ 364 millions d'années, et la plupart des poissons Agnate ont disparu soudainement.

Les coraux (constitués de coraux tabulés, rugueux et stromatoporidés) qui avaient dominé la période se sont éteints et, jusqu'au Trias, les récifs coralliens ne sont plus revenus. De nombreux taxons marins ont subi une forte réduction de leur diversité, en disparaissant des groupes planctoniques tels que les graptolites et les tentaculites. Aussi des acritares, ostracodes, ammonoïdes, et poissons ont disparu (les placodermes et les ostracodermes ont disparu, et les dipneustes ont été affectés).

En outre, 85 % des genres de brachiopodes et d'ammonoïdes étaient éteints, ainsi que de nombreux types de gastéropodes et de trilobites.

Dans les milieux terrestres, les plantes vasculaires ne semblent pas affectées par cette crise. Les communautés polaires de la province de Malvinokaffric ne subissent pas de pertes. Bien que le refroidissement global soit suspecté comme cause principale (en raison de l'apparition de nouveaux dépôts glaciaires au Gondwana), l'influence d'un impact extraterrestre n'est pas exclue, pour laquelle plusieurs lieux de collision possibles ont été proposés. Cependant, l'existence actuelle dans la zone intertropicale de très vieilles plantes (comme c'est le cas des fougères arborescentes déjà mentionnées) suggère également que la stabilité climatique à travers le temps géologique est plus grande que beaucoup ne le pensent.

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