Depuis leurs débuts il y a environ quatre milliards d’années, les formes de vie se sont diversifiées de plus en plus en raison du processus continu d’adaptation environnementale. L’évolution implique un cycle sans fin d’émergence et d’extinction de différentes espèces. Les êtres humains, qui font partie du groupe de mammifères qui s’est épanoui après la disparition des dinosaures, ont acquis des capacités adaptatives très développées, grâce à une dextérité et des pouvoirs de raisonnement supérieurs. Cette capacité d’adaptation a permis aux humains d’étendre leur portée à tous les coins de la Terre. Dans cette exposition, vous pouvez tracer le chemin de l’évolution et apprendre comment les plantes et les animaux se sont adaptés à l’environnement changeant.

Roches et minéraux
La terre est constituée de particules solides dérivant dans l’espace. Comment pouvons-nous connaître l’âge de la terre? Les particules solides d’origine, c’est-à-dire les minéraux, ont été modifiées par l’activité incessante de la terre. Cependant, les météorites sans un tel effet sont considérées comme les meilleurs spécimens pour estimer l’âge de la Terre. D’après l’isotope radioactif datant des météorites, la formation de la terre est estimée il y a environ 4,6 milliards d’années.

Fossiles
Des lits stratifiés se forment à tout moment dans tous les environnements de la Terre. Les fossiles dans les lits sont la preuve de l’histoire des environnements terrestres et de l’évolution de la vie. Sur la base des changements des espèces fossiles à travers les lits stratifiés, l’histoire évolutive de la vie, comme l’origine, la diversité et l’extinction, peut être déduite. Le calendrier géologique mondial a été établi sur la base de la transition des enregistrements fossiles.

Registres des changements environnementaux mondiaux
Les changements rythmiques dans les environnements de la Terre sont souvent enregistrés dans les lamelles alternées trouvées dans les roches clastiques, ainsi que dans les bandes de croissance annuelle qui se produisent dans les coquilles ou les squelettes de certains organismes. Par exemple, les changements dans la composition spécifique des diatomées se produisant dans les sédiments lacustres finement alternés nous permettent d’inférer les changements annuels dans l’environnement du lac, tandis que les variations des rations isotopiques stables de l’oxygène des coquilles carbonatées et des squelettes des mollusques et des coraux permettent d’effectuer des estimations. des changements annuels et diurnes des milieux marins. Ces enregistrements constituent des clés pour comprendre l’interaction des environnements de la Terre avec les organismes qui y vivent.

Extinctions de masse
Au cours des 600 derniers millions d’années, le nombre d’espèces biotiques a été considérablement réduit à au moins cinq reprises. Les extinctions ont eu lieu à la fin du Crétacé, il y a 65 millions d’années; ils ont probablement été causés par une collision entre la Terre et un corps de la taille d’un astéroïde, accompagnée d’un refroidissement global ultérieur. Les extinctions survenues à la fin de la période permienne, il y a 250 millions d’années, ont constitué la plus grande crise de la vie de tous les temps. Les extinctions du Permien final sont probablement dues à des éruptions volcaniques massives qui ont accompagné la fragmentation du super-continent de Pangaea, et à la suite d’une oxydation des océans.

Interactions géosphère-biosphère
L’ancien changement environnemental mondial a joué un rôle important dans la détermination de l’évolution, de l’extinction et du rayonnement des organismes. Les collisions entre la Terre et des corps de la taille d’un astéroïde ont gravement affecté les écosystèmes pendant des périodes s’étendant sur plusieurs millions d’années. La redistribution tectonique des océans et des continents a modifié les systèmes de circulation à la fois dans l’hydrosphère et dans l’atmosphère. L’abaissement eustatique répété du niveau de la mer au cours des âges glaciaires a influencé les écosystèmes marins peu profonds et a permis les migrations transisthmiques des organismes terrestres.

Microfossiles
Les roches sédimentaires qui se sont formées au fond des océans et des lacs contiennent souvent de minuscules fossiles. Ces microfossiles sont constitués des restes de petits organismes planctoniques et benthiques, des dents et des écailles de poissons, ainsi que des pollens et des spores. Ces microfossiles sont répandus dans les roches et sont utilisés pour attribuer des âges aux roches sédimentaires et pour reconstruire les environnements passés de la Terre.

Micro-organismes précambriens
À l’époque précambrienne, il y a environ 3 milliards d’années, la biosphère était principalement dominée par des bactéries et d’autres micro-organismes. En raison de l’activité photosynthétique de ces micro-organismes, des stromatolites se sont développées, avec libération d’oxygène dans l’océan. L’oxygène libéré dans l’océan combiné au fer des formations de fer en bandes. La plupart des fonds mous précambriens ont été scellés par des tapis microbiens et aujourd’hui des traces de leurs activités sont reconnaissables à la surface des roches.

La vie vendienne
Les organismes macroscopiques sont apparus pour la première fois à l’époque vendienne (il y a 650 à 540 millions d’années) de la dernière époque précambrienne. Ces organismes fossiles sont connus dans le monde entier dans des domaines comme Ediacara en Australie et ont une forme étrange. Certains paléontologues ont souligné que de nombreux organismes vendiens possèdent des structures corporelles uniques et appartiennent à un groupe indépendant d’organismes (appelé Vendobionta) sans rapport avec aucun organisme connu aujourd’hui.

Des animaux étranges dans les schistes de Burgess et les faunes de Chengjian
Des biotas fossiles remarquables d’âge cambrien (il y a environ 520 millions d’années) ont été récupérés dans les schistes de Burgess, en Colombie-Britannique, au Canada, dans les strates de la région de Chengjian, dans la province chinoise du Yunnan, entre autres. Beaucoup de ces fossiles, comme Anomalocaris, présentent des structures corporelles très différentes de celles des animaux modernes. De tels animaux fossiles nous racontent un événement d’évolution d’une manière «d’essais et d’erreurs» dans la mer du Cambrien.

Invertébrés palézoïques
Au début du début du Paléozoïque cambrien, il y a environ 540 millions d’années, les animaux ont subi une «évolution explosive» et la plupart des principaux groupes de vie connus de nos jours sont apparus. Ils ont évolué de diverses manières pendant le Pléozoïque, et de nombreuses créatures aux formes étranges telles que le «monstre de Tully» habitaient dans la mer. Cependant, presque tous les animaux ont disparu à la fin du Paléozoïque.

Trilobites dans la mer paléozoïque
Le trilobite, l’un des groupes d’arthropodes, s’était largement diversifié au début du Paléozoïque. Les caractères morphologiques du trilobite sont assez divers et certains d’entre eux sont si particuliers, par exemple possédant des projections de tête en forme de fourche. En raison de la vaste diversification par rapport aux autres invertébrés et des divers caractères morphologiques, on peut les appeler le roi de la mer du Paléozoïque. Cependant, nous sommes loin d’être limpides pour comprendre comment ces personnages étaient liés à des habitudes de vie particulières. Ils n’ont plus survécu après la fin du Paléozoïque, il y a environ 250 millions d’années.

Evolution et succès des poissons
Selon les archives fossiles, les poissons les plus primitifs qui ont acquis des vertèbres pour la première fois sont apparus au début du Cambrien (il y a environ 530 millions d’années). Au début, les poissons n’avaient pas de mâchoires, mais lorsqu’ils ont acquis des mâchoires, les poissons se sont rapidement diversifiés. Au Dévonien, non seulement toutes les principales branches taxonomiques des poissons, mais aussi les amphibiens sont apparus. Au cours de l’évolution, les poissons ont développé des mâchoires, des squelettes de membres, des poumons qui ont permis aux descendants de vivre la vie terrestre.

Origine des mammifères
Les synapsides et les reptiles ont évolué à partir d’un groupe avancé d’amphibiens comme ancêtre commun au cours du Carbonifère supérieur (il y a environ 320 millions d’années). Les pelycosaures, les premiers membres des synapsides, seraient les ancêtres des mammifères., Car les pelycosaures ont une ouverture derrière l’orbite du crâne, et la même caractéristique peut être observée sur le crâne des mammifères. Les synapsides ont continué d’évoluer et les vrais mammifères sont apparus au Trias supérieur (il y a environ 230 millions d’années).

Mammifères mésozoïques
La majorité des mammifères mésozoïques avaient la taille de souris ou de rats, étaient nocturnes et mangeaient des vers et des insectes. Des plantes à fleurs sont apparues au début du Crétacé (il y a environ 130 millions d’années), les insectes qui préfèrent les fleurs se sont diversifiés, et les marsupiaux et placentaires primitifs qui ont développé les dents les plus appropriées pour manger des insectes sont apparus. Vers la fin du Crétacé (il y a 65 millions d’années), des ongulés et des primates primitifs qui auraient régné sur l’ère cénozoïque sont apparus.

Les premiers mammaks vivaient dans les forêts
Au début du Cénozoïque, les forêts tropicales et subtropicales se sont étendues dans le monde entier. Les niches de ces forêts devenues vides après l’extinction des dinosaures étaient occupées par les mammifères survivants qui se sont agrandis et se sont diversifiés rapidement. Les ongulés primitifs qui mangeaient les feuilles et les racines des arbres se sont développés au sol, tandis que les primates et les rongeurs primitifs se sont diversifiés sur les arbres. La Terre est devenue plus froide dans les étapes ultérieures, de nouveaux types d’habitants des forêts sont apparus.

Les premiers mammaks vivaient dans les prairies et les terres arides
La température de la Terre s’est soudainement refroidie puis progressivement depuis le début de l’oligocène (il y a environ 34 millions d’années), et à peu près au même moment, la zone continentale de latitude moyenne a commencé à devenir une prairie avec un climat plus sec. Le développement de telles prairies a incité certains des périssodactyles, des artiodactyles et des rongeurs à former des groupes qui ont adapté les prairies. Dans d’autres zones plus sèches, des mammifères tels que des chameaux qui peuvent survivre dans un environnement beaucoup plus sec et des mammifères qui font des nids sous le sol sont apparus.

Mammifères des continents insulaires
En Amérique du Sud, longtemps isolée des autres continents, des mammifères uniques ont évolué. Les marsupiaux et les placentaires primitifs qui existaient déjà en Amérique du Sud à la fin du Crétacé (il y a 65 millions d’années) et les rongeurs et primates qui ont envahi la fin de l’Éocène (il y a environ 34 millions d’années) ont évolué uniquement en Amérique du Sud. Mais, la plupart de ces mammifères ont disparu sous l’influence de mammifères qui ont envahi l’Amérique du Nord qui était liée à l’Amérique du Sud il y a environ 3 millions d’années.

Mammifères graviportaux
Parmi les mammifères herbivores, diverses façons de se protéger des carnivores, telles que courir vite, aller sous terre, grimper aux arbres et couvrir le corps avec des armures, ont été développées. Avoir des corps énormes en fait partie. La caractéristique la plus caractéristique de l’évolution des éléphants est l’élargissement du corps et la prise de poids, et des caractéristiques uniques sont apparues sur le squelette et les dents pour soutenir un corps aussi lourd. Au cours du passé géologique, des éléphants fossiles diversifiés ont distribué tous les continents à l’exception de l’Australie et de l’Antarctique.

Mammifères carnivores
Parce que les mammifères herbivores se sont diversifiés rapidement après la fin du Crétacé, les mammifères carnivores ont également évolué rapidement. Les carnivores typiques sont les Carnivora de l’ordre existant, mais les créodontes éteints étaient plutôt prédominants au début du Cénozoïque. Les mésonichidés qui sont en quelque sorte proches des ancêtres des baleines étaient également carnivores. En Amérique du Sud, certains marsupiaux sont devenus carnivores et ont affiché une évolution convergente avec de vrais carnivores.

Adaptation secondaire des tétrapodes à la vie dans l’eau
Sauropsida et Synapsida, issus d’amphibiens de la dernière ère paléozoïque, ont rapidement étendu leurs zones de vie à terre, bien que certains soient revenus à la vie aquatique. Les reptiles aquatiques de l’ère mésozoïque et les mammifères aquatiques de l’ère cénozoïque ont évolué par différentes voies pour avoir des apparences extérieures similaires. Sur une période de deux cent millions d’années dans des environnements sous-marins, une évolution convergente s’est produite à grande échelle.

Les précurseurs des mammifères aquatiques
Le début de l’ère cénozoïque a vu l’émergence de mammifères qui se sont installés au bord des plans d’eau et sont retournés dans l’océan. Cette transition a été provoquée par l’abondance de nourriture autour de la mer peu profonde de Téthys, créée par le processus de dérive des continents, et par la disponibilité de niches vacantes suite à l’extinction massive des reptiles aquatiques de grande taille à la fin du Crétacé.

Convergence à la vie dans l’eau
Alors que l’évolution des reptiliens et des mammifères sur terre a vu une diversification de la progéniture des ancêtres de forme similaire, une évolution convergente se produisait dans les plans d’eau dans lesquels une progéniture de forme similaire provenait d’ancêtres de forme différente. Ce processus s’est produit par l’adaptation en réponse à l’alimentation et aux moyens de mobilité. La comparaison des reptiles aquatiques de l’ère mésozoïque et des mammifères aquatiques de l’ère cénozoïque montre une ressemblance surprenante dans la forme du corps.

Un gigantesque reptile marin
Regardez en arrière dans la galerie, sur le sol juste en face de vous se trouve le crâne partiel du gigantesque ichtyosaure. En 1997, des paléontologues du National Science Museum se sont joints à une équipe internationale pour découvrir le crâne. Il a fallu quatre étés de travail sur le terrain pour fouiller tous les fossiles. Ce grand ichtyosaure, d’une longueur totale de 21 mètres, vivait dans la mer il y a environ 220 millions d’années. Ce n’est pas seulement le plus grand ichtyosaure mais aussi le plus grand reptile marin jamais connu de la science. La science examine les facteurs écologiques et environnementaux qui ont permis aux ichtyosaures d’atteindre une taille aussi grande.

Oiseaux plongeurs
Les oiseaux ont évolué à partir des dinosaures au cours du Jurassique supérieur. Pendant le Crétacé, certains oiseaux ont complètement abandonné le vol pour vivre dans la mer. Ces oiseaux avaient un corps en forme de torpille avec des membres antérieurs réduits. Ils ont utilisé leurs pieds pour nager. Ce groupe s’est éteint à la fin du Crétacé, mais de nombreux autres oiseaux marins ont évolué à partir de différentes lignées au Cénozoïque. Même si les oiseaux marins sont nés de différentes origines, ils sont devenus remarquablement similaires au fil du temps. Regardez les pingouins pour voir un exemple vivant de ce processus évolutif.

Tétrapodes volants
Au moins trois groupes de tétrapodes ont réussi à voler à différents moments pendant différentes périodes préhistoriques. Ce sont par ordre d’apparition: ptérosaures; oiseaux; chauves-souris. Chaque groupe a développé une grande aile avec une structure unique. Par exemple, les ptérosaures ont soutenu une grande aile principalement avec un seul chiffre formé d’un quatrième doigt extrêmement allongé. Les oiseaux, cependant, soutiennent leurs ailes avec un seul chiffre issu de la fusion des os de trois doigts. Les ailes des chauves-souris sont formées de quatre ou cinq chiffres allongés.

Evolution humaine

Écolution des primates
Après l’extinction des dinosaures il y a environ 65 millions d’années, il y a eu une grande fluorescence des mammifères. Un groupe de mammifères, les primates, a développé un mode de vie arboricole, vivant dans les arbres. Nous, les humains, sommes également des primates et nombre de nos caractéristiques, telles que la vision stéréoscopique (capable de voir en trois dimensions), les mains préhensiles (capables de saisir) et un cerveau élargi et complexe, montrent tous que nos ancêtres étaient autrefois adaptés à une arborescence. environnement.

L’évolution des tha australopitécines et des espèces contemporaines
En Afrique il y a environ 6 millions d’années, les humains se sont séparés d’un ancêtre commun partagé avec les chimpanzés. Les premiers humains, les Australopithèques ou espèces contemporaines, se tenaient debout sur deux pattes et descendaient des arbres, étendant leur habitat dans des environnements terrestres compétitifs. À ce stade, cependant, leurs jambes étaient courtes et leur cerveau encore petit. Pendant les 4 millions d’années suivantes, les humains ont poursuivi leur évolution en Afrique.

L’évolution des premiers Homo

Reconstruire les humains anciens
Comment reconstruire les corps et les visages d’anciens humains qu’aucun de nous n’a rencontrés? Les fossiles et les outils en pierre obtenus au cours de nombreuses années de fouilles sont comparés en fonction des connaissances anatomiques et archéologiques et des estimations sont faites des caractéristiques physiques et des capacités culturelles. Avec une utilisation plus poussée de notre imagination, nous pouvons arriver à des reconstructions réalisables.

L’évolution et l’expansion mondiale des humains modernes
L’espèce à laquelle nous appartenons tous, l’Homo sapience, a évolué de l’homo archaïque en Afrique il y a 200 000 ans. Des inventions technologiques répétées dérivées des capacités cognitives complexes de H. sapiens et ont permis la conquête d’environnements froids, secs et d’autres environnements difficiles, conduisant à une expansion rapide à travers le monde. Dans cette section, vous pourrez découvrir par vous-même l’histoire de H. sapiens avant l’essor de la civilisation urbaine.

L’expansion des humains modernes: à nouveau hors d’Afrique
Avec leurs grandes capacités inventives, les Homo sapiens ont rapidement développé un cadre de vie avancé basé sur la transmission des découvertes et des inventions à la génération suivante. Quand et comment ces capacités, partagées entre les humains modernes, sont-elles apparues dans le processus évolutif humain? Les résultats des enquêtes à ce jour suggèrent qu’ils se sont développés pour la première fois en Afrique il y a entre 200 000 et 50 000 ans.

L’expansion des humains modernes: en Eurasie
Il y a environ 1,8 million d’années, les humains ont migré d’Afrique vers l’Eurasie, mais pendant longtemps, leur distribution s’est limitée aux latitudes basses et moyennes. En revanche, les dispersions d’Homo sapiens qui ont commencé sérieusement il y a 500 000 ans étaient très différentes en termes d’échelle et de vitesse. Comment nos ancêtres se sont-ils adaptés aux différents environnements qu’ils ont trouvés dans le monde?

L’expansion des humains modernes: en Océanie
De grandes étendues océaniques s’étendent entre les zones terrestres de l’Eurasie et de l’Océanie. Il y a environ 500 000 ans, l’Homo sapiens a commencé à traverser cet océan, probablement dans des bateaux en forme de radeau. La technologie maritime est devenue plus avancée au fil du temps et une technologie de navigation océanique lointaine a été développée, permettant aux humains d’étendre 13 000 km à travers tout le Pacifique Sud.

L’expansion des humains modernes: dans le nord de l’Eurasie
Il y a environ 40000 ans, alors qu’il y avait un assouplissement temporaire du climat glaciaire, la zone de peuplement de l’Homo sapiens a commencé à s’étendre dans des régions du nord qui n’étaient auparavant pas habitées par l’homme. Malgré les détériorations climatiques ultérieures, les humains ont atteint les profondeurs de la Sibérie et, plusieurs millénaires avant il y a 10 000 ans, certains ont traversé l’Alaska en direction de l’Amérique.

L’expansion des humains modernes: dans les Amériques
Le continent américain s’étend du nord au sud sur 14000 km à travers un large éventail d’environnements naturels, des pôles aux plaines, des déserts aux hautes montagnes, des forêts boréales et tempérées aux forêts tropicales humides. Cependant, ces environnements divers semblent avoir posé peu de problèmes aux premiers humains qui sont entrés en Amérique du Nord avant il y a 10 000 ans et qui se sont rapidement étendus au fond de l’Amérique du Sud.

Musée national de la nature et des sciences, Japon
Créé en 1877, le Musée national de la nature et des sciences possède l’une des histoires les plus riches de tous les musées du Japon. Il s’agit du seul musée des sciences exhaustif administré au niveau national au Japon et un institut central de recherche en histoire naturelle et en histoire des sciences et de la technologie.

Chaque étage du Musée national de la nature et des sciences est organisé autour d’un thème fédérateur, inspiré par la collection riche et de haute qualité de spécimens originaux du Musée. Les expositions de chaque étage travaillent ensemble pour transmettre un message, à son tour lié au message global des expositions permanentes, «Les êtres humains en coexistence avec la nature». En présentant ces thèmes de manière claire et systématique, le Musée encourage les visiteurs à réfléchir à ce nous pouvons faire pour protéger l’environnement dans lequel tous les êtres vivants existent et pour construire un avenir de coexistence harmonieuse entre les gens et le monde naturel.

Organisée autour du thème «L’environnement de l’archipel japonais», la Japan Gallery propose des expositions sur la nature et l’histoire de l’archipel japonais, le processus par lequel la population moderne du Japon s’est formée et l’histoire des relations entre les Japonais. les gens et la nature.

Le thème de la Galerie mondiale est «L’histoire de la vie sur Terre» qui explore les interrelations profondes entre les divers êtres vivants de la Terre, l’évolution de la vie en tant que changement environnemental entraîne un cycle de spéciation et d’extinction, et l’histoire de l’ingéniosité humaine.