Précambrien -4,6 Milliards à -542 Millions d'A : 0 à 4,058 Ga

Protérozoïque : -2,5 Ga à -542 Ma, de 2 à 3,958 Ga, D = 1,958 Ga

Sur l'échelle des temps géologiques, le Protérozoïque (du grec protéro, “de devant, d'avant” et zôon, “animal”) est le dernier éon du Précambrien. Il couvre à lui seul près de la moitié du temps d'existence de la planète, entre l'Archéen et le Phanérozoïque.

Divisé en 3 ères, il est marqué par plusieurs évènements précis relativement bien connus des paléontologues et géologues mais dont la datation est approximative. Classiquement, cet éon finit au début du Cambrien, à partir du moment où les premiers fossiles d'animaux connus sous le noms de trilobites apparaissent. Dans la seconde moitié du XXe siècle des fossiles de trilobites ont été découverts dans des roches datant du Précambrien mais la fin du Protérozoïque est restée fixée au début du Cambrien. Il s'étend de 2.500 à 542 (± 1 million d'années).

Les évènements les mieux identifiés sont :

Au cours de cet éon, les noyaux continentaux, également appelés boucliers continentaux, et apparus durant l'Archéen, montrent une forte croissance. À la fin du Protérozoïque, le volume de la masse continentale se stabilise.

LES TROIS SUBDIVISIONS

1) Paléoprotérozoïque (-2,5 à -1,6 Ga, 2 Ga à 2,9 Ga, D = 900 Ma)
- Sidérien (-2,5 à -2,3 Ga, D = 200 Ma)
- Rhyacien (-2,3 à -2,05 Ga, D = 250 Ma)
- Orosirien (-2,05 à -1,8 Ga, D = 250 Ma)
- Stathérien (-1,8 à -1,6 Ga, D = 200 Ma)

2) Mésoprotérozoïque (-1,6 à -1 Ma, 2,9 Ga à 3,5 Ga, D = 600 Ma)
- Calymnien (-1,6 à -1,4 Ga, D = 200 Ma)
- Ectasien (-1,4 à -1,2 Ga, D = 200 Ma)
- Sténien (-1,2 à -1 Ga, D = 200 Ma)

3) Néoprotérozoïque (-1 Ma à -542 Mo, 3,5 Ga à 3,958 Ga, D = 458 Ma)
- Tonien (-1 Ga à -50 Ma, D = 150 Ma)
- Cryogénien (-850 à -630 Ma, D = 220 Ma)
- Édiacarien (-630 à -542 ± 1 Ma, D = 88 Ma)

ENREGISTREMENT GÉOLOGIQUE

Les enregistrements géologiques du Protérozoïque sont de bien meilleure qualité que ceux de l'Archéen. En contraste avec les dépôts en eaux profondes de l'Archéen, le Protérozoïque est caractérisé par de nombreuses strates provenant de mers épicontinentales contenant des roches moins fréquemment métamorphisées que celles de l'Archéen. L'étude de ces roches montre que cet éon est caractérisé par une accrétion continentale très rapide, qui est unique dans l'histoire de la Terre, des cycles de création de supercontinent et une orogenèse déjà moderne.

Les premières glaciations se produisent durant cet éon, une débute peu après son début, la plus sévère, la glaciation Varanger se produit vers la fin du Protérozoïque, pendant le Cryogénien.

ATMOSPHÈRE

L'augmentation du taux d'oxygène dans l'air est un des évènements les plus importants de cet éon. Si l'apparition de la photosynthèse date probablement de l'Archéen, le taux d'oxygène dans l'atmosphère n'augmente pas de façon significative avant que les puits chimiques, océans, soufre et fer non oxydés, ne soient saturés. Il y a 2,3 milliards d'années, l'atmosphère contient environ 1 à 2 % d'oxygène, les gisements de fer rubané sont eux aussi des puits chimiques à oxygène efficaces. L'accumulation d'oxygène dans l'air montre un plateau il y a 1,9 milliard d'années, probablement dû à un meilleur mélange de l'eau dans la colonne d'eau.

Les couches rouges qui sont colorées par de l'hématite indiquent une augmentation du taux d'oxygène après 2 milliards d'années, elles ne sont pas trouvées dans des terrains plus anciens. L'oxygénation de l'atmosphère est probablement due à deux facteurs : le remplissage des puits chimiques et une augmentation de l'emprisonnement des dépôts carbonés qui séquestrent des composés organiques qui auraient été sinon oxydés par l'oxygène contenu dans l'atmosphère.

VIE

Les premières formes avancées de vie mono et multicellulaires coïncident approximativement avec le début de l'accumulation d'oxygène, peut-être dû à la présence de nitrates oxydés que les eucaryotes peuvent utiliser à la différence des cyanobactéries. C'est aussi pendant le Protérozoïque que les premières relations endosymbiotiques entre les mitochondries (pour presque tous les eucaryotes), les chloroplastes (pour les plantes et certains protistes) et leurs hôtes évoluent.

L'expansion des eucaryotes, tel que les acritarches n'exclut pas celle des cyanobactéries, les stromatolites atteignent leur diversité et abondance maximales il y a 1,2 milliard d'années. Stromatolites du Paléoprotérozoïque, Bolivie, Amérique du Sud (->).

Classiquement la borne du Protérozoïque et du Phanérozoïque est marquée par l'apparition des premiers trilobites et d'archéocyathidés. Dans la seconde moitié du XXe siècle de nouvelles découvertes font reculer cette limite mais la base du Phanérozoïque n'a pas été modifiée.

THÉORIE ENDOSYMBIOTIQUE : l'origine des Plastes et Mitochondries

On utilise aussi le terme endosymbiose pour définir un ensemble d'événements et de processus évolutifs qui ont conduit à la formation des organites (mitochondrie et chloroplaste) dans les cellules eucaryotes. La mitochondrie est le résultat de l'incorporation d'une bactérie, probablement une alpha-protéobactérie, par une cellule eucaryote primitive. Plus tard, le premier chloroplaste a été formé par l'incorporation d'une cyanobactérie. Parmi les nombreuses transformations qui ont à chaque fois affecté tant la cellule eucaryotique hôte que la cellule bactérienne endosymbiotique, les plus importantes ont été les transferts de gènes des endosymbiotes dans les cellules hôtes. À chaque fois, plus de 90 % du génome de l'endosymbiote a été transféré dans le noyau de l'hôte (toutefois, quelques gènes ont pu être perdus au cours du transfert). Ce sont ces transferts de gènes qui ont permis à la cellule hôte de contrôler complètement les nouveaux organites. En effet, ces gènes transférés codent des protéines essentielles à la maintenance et au fonctionnement des organites : ces protéines produites dans le cytoplasme cellulaire sont ensuite exportées dans l'organite concerné pour y exercer les mêmes fonctions qu'elles avaient dans la bactérie originelle.

 
 

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