L'AGE DE LA TERRE ET LE COMMENCEMENT DE LA PÉRIODE BIOLOGIQUE

La question de l'âge de la terre à l'état solide est le premier exemple d'un très grand désaccord entre les théories physiques et les théories biologiques. Parmi les supputations physiques, les plus notables sont celles de Lord Kelvin, de Sir G. Darwin, de Clarence King et de Carl Barus (13).

En 1879, Sir George Darwin évaluait à 56 millions d'années le temps écoulé depuis la séparation de la lune, et cette séparation est évidemment très antérieure à l'époque où la terre, refroidie et solidifiée, est devenue le milieu où la vie s’est développée. L'évaluation de Kelvin est beaucoup plus imprécise ; en 1862, il situait l'époque du refroidissement terrestre entre 20 et 400 millions d'années et indiquait 98 millions comme probable. Plus tard, en 1897, acceptant les conclusions de King et de Barus, fondées sur la durée de la stabilisation des marées, Kelvin rétrécit ces limites entre 20 et 40 millions d'années, résultat très mal accueilli par les biologistes.

Les travaux de Charles Darwin ont en effet amené les biologistes, dès 1859, à exiger une durée énorme pour le développement de l’évolution, en faisant comprendre pour la première fois que le haut degré d'évolution et de spécialisation des Invertébrés fossiles trouvés à la base des terrains paléozoïques, notamment du Cambrien, postule pour l’évolution antérieure (prépaléozoïque) une durée au

(13) BECKER (George-F.), 1910, p. 5.

moins aussi longue et même plus longue que celle de l’évolution postérieure (postpaléozoïque). En 1869, Huxley a confirmé ces vues sur l'énorme durée nécessaire pour le Prépaléozoïque ou le Précambrien ; récemment, en 1896, Poulton (14) a été d'avis que la limite supérieure de l'évaluation, présentée primitivement par Kelvin, 400 millions d'années, n'était pas excessive.

Plus tard, les sSupputations des physiciens ont dépassé les exigences des biologistes. En 1908, Rutherford (15) a estimé que le temps nécessaire à l'accumulation du radium contenu dans un minerai d'uranium, trouvé dans les gneiss granitiques de Glastonbury et remontant au début du Cambrien, n'était pas inférieur à 500 millions d'années. Cette évaluation physique de l’âge du Cambrien primitif est dix-huit fois plus élevée que celle que le paléontologue Walcott (16) a fondée, en 1893, sur les considérations purement géologiques du temps nécessaire à la sédimentation des couches cambriennes les plus épaisses. Les progrès récents dans la connaïissance des éléments radioactifs paraissent devoir conduire à une détermination de leur âge par la méthode qu'a suggérée Rutherford. Le géologue Barrell (1917) est d'avis qu'il faut multiplier par sept ou dix les durées évaluées géologiquement, pour les faire concorder avec les résultats de la physique.

Nous admettrons que les estimations les plus sûres sont les estimations géologiques, fondées sur la durée nécessaire à la formation des sédiments, parce que l'érosion et la sédimentation impliquent des conditions de la terre, des eaux et de l'atmosphère, qui sont plus ou moins comparables aux conditions d'existence de lavie.Cesévaluations géologiques, quicommencent avec celle de John Philipps, en 1860, sont résumées dans le tableau suivant (17):

(14) PouLcToN (Edward-B.), 1896, p. 808. Estimation dépassée aujourd'hui.(Nofe du traducteur.)

(15) RUTHERFORD (Sir Ernest), 1906, p. 189.

(16) WALcOTT (Charles-D.), 1893, p. 675.

(17) BECKER (George-F.), 1910, p. 2, 3, 5. Voir sur ce point les ouvrages de BEr- GET et de DE LAUNAY cités plus haut. Ces évaluations supposent que la vitesse d'accumulation des sédiments est constante à toutes les époques, ce qui est certainement inexact. (Note du traducteur.)

ÉVALUATION DU TEMPS NÉCESSAIRE À LA FORMATION DES ANCIENS DÉPOTS ET SÉDIMENTS D'APRÈS LES DURÉES OBSERVÉES DANS

LES TEMPS ACTUELS. % 1860 John Philipps............. 38 à 96 millions d’années,. 1890 dexlapparent2 ns 0 67 à 90 millions d'années. 1993 WalCOL RP AE AE 55 à 70 millions d'années

(27 640 000 depuis la base du Cambrien paléozoïque, 17 500 000 et davantage pour le Prépaléozoïque). 1899 Geikier ee OMR RES 100 à 400 millions d'années (minimum 100 000 000, maximum 400 000 000, d’après les sédimentations les plus lentes qui soient connues). 1909: Sollas MARIE EE LMRAENENETe 34 à 80 millions d’années (80 millions, en admettant que les sédimentations prépaléozoïques aient demandé autant de temps que les sédimentations qui se sont produites à partir du Cambrien, avec une marge pour les lacunes dans la série stratigraphique).

Ces estimations correspondent à une épaisseur maxima de 100 kilomètres dans l'accumulation totale des roches sédimentaires, ou à une couche de 700 mètres de roches ignées uniformément répandue sur la surface totale de la terre (18). D'après ces données exclusivement géologiques, qu'on peut adopter comme suffisamment approchées, l’âge de la vie doit être évalué en dizaines de millions d’années.

Ces données concordent approximativement avec celles qui résultent d'une méthode d'évaluation complètement indépendante, fondée sur la concentration du chlorure de sodium (sel ordinaire) dans les océans (19). Pour comprendre le principe de cette méthode, il faut examiner sommairement la géographie et la chimie de la terre primitive.

La meilleure façon d'imaginer l'état de la terre primitive avant l'apparition de la vie est de considérer la surface de la lune, telle qu’elle a été formée par l'action volcanique, sans érosions ni sédimentations appréciables, par suite du manque d’eau.

La croûte terrestre était alors formée principalement de masses granitiques injectées dans les couches stratifiées (batholithes) et de coulées volcaniques plus superficielles. On y trouvait aussi des cendres volcaniques, du sable, des micas dérivés des granites, de

(18) CLARKE (F.-W.), 1916, p. 30.

(19) Voir plus bas : Evaluation de l’âge des océans par la salure des eaux, p. 29.

l'argile due à la désagrégation de feldspaths granitiques, des agglomérés d'argile et de sable, du gypse issu de sources minérales.

Les roches nues et les terrains primitifs étaient impropres à toute forme de vie, qui n'était pas adaptée à se nourrir directement d'éléments chimiques ou de leurs composés les plus simples, et à

F1G. 2, — La surface de la lune.

« La meilleure façon d'imaginer la terre primitive avant l’apparition de la vie est de considérer la surface de la lune. » Portion de la surface de la lune mesurant un grand nombre de kilomètres, illuminée par le soleil levant ou couchant et montrant des cratères et des coulées de lave. Le Meteor Crater de l’Arizona, connu autrefois sous le nom de Coonbutt (une large excavation, de 1372 mètres de diamètre et de 1829 mètres de profondeur, formée par la chute d'un météore), présente des analogies frappantes avec les cratères de la lune et suggère que ces cratères, au lieu d’être le produit d'actions volcaniques, ont été creusés par le formidable choc de masses météoriques. (Photographie de l'Observatoire du Mont Wilson.)

transformer l'énergie sans l’aide bienfaisante du soleil. Les seuls organismes aptes à vivre aujourd’hui dans un milieu aussi inhospitalier sont certaines Bactéries (20), qui se nourrissent directement d'éléments chimiques.

Il est intéressant de noter que, pendant les périodes où la lumière du soleil était partiellement interceptée par la vapeur d’eau et les gaz de l'atmosphère, l'état volcanique primitif de la surface ter-

(20) Les Sulfo-bactéries, les Bactéries nitrifiantes, les Bactéries des sources ferrugineuses. Voir M. JUNGANO et A. DisrAso, Les anaérobies, Masson, 1910. (Vote du

traducteur.)

restre a pu alimenter la vie en éléments chimiques importants, ainsi qu'en énergie calorifique d'origine aquatique et terrestre. Les émanations volcaniques contiennent (21) de l'hydrogène libre, de l’oxyde de carbone et de l'anhydride carbonique, des hydrocarbures tels que le formène (CH‘) et du chlorure d'ammonium (CINH'); ce dernier composé est souvent très abondant. Les eaux volcaniques contiennent aussi parfois certains sels d’ammonium (NH*), qui peuvent avoir fourni à la vie ses premiers éléments, l'azote par exemple. Dans le Devil's Inkpot du Yellowstone Park, le sulfate d'ammonium forme 83 p. 100 des sels dissous; il est le principal constituant de la liqueur mère d’où sont issues les fumerolles de Toscane, après cristallisation de l'acide borique. Une source chaude des bords du Clear Lake, en Californie, contient 1 gr. 536 par litre de bicarbonate d'ammonium.

La plupart des sédiments fins et des matières détritiques, qui couvrent maintenant les trois quarts des continents et d’où la plus grande partie du sodium est issue, manquaïient à la terre primitive. La surface originelle de la terre était formée exclusivement de granites et d'autres roches éruptives (22), constituées essentiellement par des feldspaths sodiques, dont le sodium marin est un dérivé. Les eaux issues de ces roches sont relativement plus riches en silice que les eaux issues des terrains sédimentaires modernes. Ils fournissent aussi un milieu favorable au développement d’organismes inférieurs (ou à leurs ancêtres), tels que les Diatomées actuelles, les Radiolaires et les Éponges, qui ont un squelette composé de silice hydratée, l’opale de la minéralogie.

La décomposition et, par suite, l'érosion des roches massives étaient plus lentes qu'aujourd'hui ; car aucun des agents vivants, Bactéries, Algues, Lichens, Plantes plus évoluées, qui travaillent actuellement à la désagrégation des granites et des roches éruptives dans toutes les régions humides de la terre, n’était encore apparu. Il existait, d'autre part, de beaucoup plus grandes étendues de ces roches.

En somme, pour imaginer la terre primitive avant l'apparition de la vie, nous devons faire abstraction de tous les dépôts minéraux, qui, tels qu'ils existent aujourd'hui, sont surtout d’origine orga-

(21) CLARKE (F.-W.), 1916, chap. VIII; voir aussi p. 197, 199, 243, 244. (22) BECKER (Georze-F.), 1910, p. 12.