Il ne s’agit pas d’un choc qui ferait disparaître instantanément toute forme de vie, mais qui peut prendre des millions d’années. La crise n’affecte pas seulement certaines espèces mais des familles entières, animales et végétales, sur Terre et dans les océans.

Certaines définitions donne un sens plus strict, comme la perte de plus des trois quarts des espèces dans un temps court à l’échelle géologique.

Depuis l’apparition de la vie sur la Terre, le monde vivant a connu cinq extinctions massives d’espèces, les causes exactes étant souvent mal connues.

Si une 6^e extinction se produit, l’Homme en sera fortement responsable.

La plus ancienne extinction massive eut lieu la fin de l’Ordovicien.

Presque 60 % des genres biologiques disparurent.

À l’Ordovicien moyen, les océans avaient une température voisine de celle des eaux tropicales actuelles. Ces conditions ont été propices au développement :

• du phytoplancton et des algues qui alimentent les chaînes alimentaires favorisant la diversification des animaux filtreurs, des brouteurs et des consommateurs primaires et secondaires ;
• des foraminifères (protozoaires marins entourés d’une enveloppe calcaire, percée de trous (lat. foramen, trou) ;
• des coraux isolés, déjà là depuis le Cambrien. À la fin de l’Ordovicien les récifs de coraux apparaissent ;
• des crustacés ;
• des oursins ;
• des poissons sans mâchoires.

Sur les continents, les conditions sont moins propices à la vie, mais on trouve des spores appartenant au groupe des mousses, mais les plantes supérieures ne sont pas encore là (on ne trouve pas de fossiles de plantes).

C’est à la fin de l’Ordovicien qu’une glaciation, courte mais intense, provoque la première grande extinction d’espèces sur Terre. La température des mers tropicales était inférieure d’environ 5 °C aux températures actuelles. Une grande partie de l’eau de la planète étant gelée, il y eut donc une baisse du niveau de la mer. C’est d’ailleurs la seule extinction de masse de ce type.

Éponges, algues, céphalopodes primitifs disparaissent.

Ce fut la crise du Dévonien supérieur.

70 % des espèces disparurent, la plupart marines.

Durant le Dévonien, le climat est d’abord uniformément chaud sur toute la planète.

Les océans étant chauds au début de la période, cela favorise le développement des récifs. Mais le Dévonien est surtout « l’âge des poissons », plus précisément des poissons à mâchoires, mais sans dents véritables. Les requins primitifs sont là. Les poissons marcheurs s’aventurent sur les terres. Ils annoncent les batraciens.

Sur les continents :

• les collemboles font leur apparition dès le Dévonien inférieur. Ce sont des animaux de petite taille pouvant évoquer des Insectes, mais ceux-ci n’existent pas encore.;
• les arthropodes sont là, représentés par des arachnides, acariens, et myriapodes ;
• les premiers Tétrapodes apparaissent au Dévonien supérieur.

Le climat se refroidit lentement à la fin de la période. On pense que le refroidissement résulte de l’abaissement de la concentration en dioxyde de carbone atmosphérique et donc de la diminution de l’effet de serre. Cette diminution du CO₂ atmosphérique étant due à une activité photosynthétique de plus en plus intense, les végétaux se multipliant à la surface des continents. Les arbres gagnent en taille, passant de quelques centimètres à plusieurs mètres, et forment des forêts.

Le changement du climat ou l’impact d’un astéroïde sont soupçonnés d’être responsables de cette extinction. 

À la fin de la période, la crise élimine  3/4 des espèces marines mais les forêts sont luxuriantes.

Ce fut la crise Permo-triasique.

90 % de toutes les espèces furent éradiquées, aussi bien sur terre que dans les océans. Ce fut probablement la plus importante extinction massive.

Au Permien les continents se rapprochent et n’en forment plus qu’un, la Pangée, entouré par un océan nommé Panthalassa (la « mer universelle »). Le continent étant gigantesque, les variations de températures et de précipitations, selon les saisons et les moments de la journée, sont importantes, pouvant passer de 0 °C à 40 °C dans une journée.

Les océans se repeuplent et la biodiversité devient foisonnante. On y trouvait, mollusques, et échinodermes.

Des animaux vertébrés volants font leur apparition au Permien supérieur. De grands amphibiens et de grands reptiles sont présents.

Les grands écarts de températures au milieu de la Pangée expliquent sans doute l’apparition, chez diverses espèces, de « voiles » thermorégulatrices, permettant de capter le soleil au matin, et d’évacuer la chaleur dans la journée.

Les premiers Gymnospermes apparaissent. Ce sont les premiers arbres produisant des graines qui peuvent résister aux périodes sèches.

Vers - 250 Ma, en Sibérie, des coulées de laves qui ont duré un million d’années, ont produit des oxydes de soufre qui ont rendu les pluies acides et ont fait baissé les températures créant des conditions de vie insoutenables. Ce qui pourrait expliquer l’extinction de plus de 90 % des espèces. D’autres hypothèses existent.

Les extinctions durèrent 200 000 ans ou peut-être plus pour certains scientifiques.

C’est la crise du Trias supérieur.

Plus de 75 % des espèces, marines et terrestres, disparaissent.

Au cours de cette période géologique, les terres émergées qui étaient réunies en un seul continent, la Pangée, commencent à se séparer.

Pour que la biodiversité se rétablisse après la crise du Permien, il fallut plusieurs millions d’années au cours du Trias. Les espèces survivantes furent à l’origine d’écosystèmes inédits.

Dans les océans apparaissent des reptiles marins (ichtyosaure). On trouve aussi des types modernes de coraux, des ammonites, et des bivalves.

Dans les airs on trouve des reptiles volants (ptérosaures).

Les reptiles donneront naissance aux dinosaures, et les plantes graines dominent la flore. Dans l’hémisphère nord les conifères se multiplient.

Les causes de la 4^e extinction sont mal connues et plusieurs hypothèses existent.

Une théorie évoque des éruptions massives de laves au moment du morcèlement de la Pangée, accompagnées d’énormes volumes de dioxyde de carbone, qui auraient provoqué un important effet de serre déclenchant un réchauffement atmosphérique rapide.

L’extinction a touché aussi bien les espèces marines que terrestres. Les derniers grands amphibiens disparaissent, mais les dinosaures s’imposent.

C’est la cinquième extinction. Elle eut lieu à la fin du Crétacé. Elle marque le début du Paléogène. Cette extinction a d’abord été appelée, extinction du Crétacé-Tertiaire.

60 à 75 % des espèces disparaissent.

Le crétacé constitue la dernière période du mésozoïque (après le trias et le jurassique). Elle va de – 145 à – 65,5 millions d’années.

Le crétacé est caractérisé essentiellement par l’ouverture de l’océan Atlantique et la naissance de la Manche. 

Dans le domaine marin la faune est très diversifié, que ce soit au niveau du :

• benthos : les spongiaires, les brachiopodes, les lamellibranches, les gastéropodes et les échinodermes prolifèrent dans les mers chaudes ;
• necton : les mollusques céphalopodes (les ammonites, en particulier). Les reptiles marins (Ichtyosaures) du jurassique sont encore présents. Dans les mers chaudes, les foraminifères et les algues planctoniques abondent. Le calcaire des parois des algues unicellulaires a sédimenté pour former la craie.

La flore comprend une majorité des formes actuelles ; elle est caractérisée par l’apparition des plantes à fleurs, notamment les palmiers et les magnolias.

Les insectes butineurs (papillons, abeilles, fourmis) apparaissent.

Les marsupiaux sont nombreux.

Plusieurs lignées de dinosaures, carnivores et herbivores, se différencient. Avec le tyrannosaure, c’est la période du gigantisme amorcée au jurassique.

La cause probable de l’extinction est celle de la percussion de la Terre par un astéroïde de près de 10 kilomètres de diamètre. À l’appui de cette hypothèse, un immense cratère situé aujourd’hui dans la péninsule du Yucatan (Mexique) a été découvert. En outre, pendant presque 500 000 ans, il y eut de gigantesques coulées de lave.

L’extinction concerne les dinosaures mais aussi d’autres vertébrés terrestres, et de la plupart des organismes planctoniques, et de nombreux invertébrés marins. Cette disparition permit aux mammifères de s’étendre, et aux oiseaux de s’envoler.

Ont également survécu des tortues, des crocodiles, des grenouilles et des oiseaux, et une bonne partie de la vie marine, dont les requins, les étoiles de mer et les oursins.

Par radiation on entend la direction que prend l’Évolution après une crise majeure.

Après une extinction massive, les espèces survivantes s’adaptent aux niches écologiques laissées vacantes. Ayant trouvé des conditions favorables, elles se multiplient. De nouvelles relations intra- et interspécifiques s’établissent et les biocénoses se reconstruisent en augmentant le nombre de leurs niveaux trophiques.

Aujourd’hui, après une période de quasi unanimité autour de la thèse de la météorite comme cause unique de l’extinction massive de la fin du Crétacé-début du Tertiaire, des questionnements sur un déterminisme plus complexe des événements apparaissent. Les groupes d’espèces ont-ils disparu en quelques jours (ce qui confirmerait la thèse de la météorite comme cause première et principale), ou en quelques centaines de milliers d’années, ce qui ouvrirait vers d’autres thèses. C’est un point pédagogique important. Il permet d’aborder le questionnement critique en sciences. On comprend alors que les investigations vont devoir s’appuyer sur des techniques de datation de plus en plus performantes.

Cette extinction (voir ci-dessus) se distingue des autres extinctions massives, parce que l’on pense que ces dernières sont plutôt liées à des cascades de changements des milieux, la cause initiale pouvant être un volcanisme intense projetant des masses de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, le surplus de CO₂ générant un surcroît d’effet de serre, entraînant lui même un réchauffement planétaire et le réchauffement des eaux océaniques, ce dernier conduisant à la désoxygénation des eaux océaniques. Par ailleurs, le surcroit de CO₂ génère aussi l’acidification des océans. On a là un bel effet domino !