• Les stromatolites font partie des plus anciennes évidences de formes de vie, remontant parfois à plus de 3,5 milliards d'années.  Les Thrombolites, les Oncolites et les Girvanella, qui sont apparentés, font leur apparition au début du Cambrien (il y a 540 millions d'années).

    Bien avant l'apparition des métazoaires, la vie sur terre était dominée par les procaryotes (bactéries).  Nous croyons que c'est à la fin de l'âge géologique de l'Hadéen que sont apparus les procayotes (entre 4.0 et 3,8 et milliards d'années).  Ils se sont sans doute perfectionnés et diversifiés à l'Archéen (l'âge géologique qui suit l'Hadéen). Jetez un coup d'oeil à l'échelle des temps géologiques, et vous constaterez que l'Archéen constitue une grande tranche de notre histoire géologique.  Les bactéries ont donc vécu en maîtres absolus durant près de la moitié de l'âge de la terre. Les eucaryotes ne prendront naissance qu'au Protérozoïque, environ 1,7 milliards d'années plus tard alors que les stromatolites atteignaient un pic dans leur abondance.

    Les stromatolites sont d'immenses colonies élaborées par des bactéries photosynthétiques; les cyanobactéries. Ces colonies bactériennes pouvaient piéger les minéraux qui s'intégraient au stromatolite en formation.  De plus, lors de la photosynthèse, la fixation du CO2 permettait la précipitation des carbonates qui, en formant des cristaux, a permis l'élaboration de structures, dont certaines pouvaient atteindre quelques mètres d'envergure Cliquez ici pour en savoir plus. Et allez voir le court reportage de History Channel. Les stromatolites ne sont pas à proprement parler des fossiles de cyanobactéries, mais des structures minérales de leur organisation.  Un peu comme le tartre sur les dents: la plaque dentaire calcifiée.

    Combien de temps a-t-il fallut aux premiers procaryotes pour établir les colonies structurées que sont les stromatolites? Difficile à savoir, mais comme les plus vieux stromatolites semblent remonter à 3,5 milliards d'années, les procayotes en ont trouvé l'utilité assez rapidement (considérant l'âge géologique).  Je ne peux m'empêcher d'y voir un rapprochement avec ce que nous connaissons des biofilms microbiens que j'étudie depuis 20 ans.  Les bactéries dans les stromatolites ont probablement été les premières à élaborer des biofilms.

    Ces stromatolites (de même que les Thrombolites, Oncolites et Girvanella) ont virtuellement disparus de la surface de la terre au Crétacé (il y a 145 millions d'années) avec une disparition massive vers la fin du Protérozoïque.  Le déclin a été graduel avec des périodes de résurgence qui succédaient aux extinctions de masses.  De nos jours, les stromatolites vivants peuvent être observés à de rares endroits sur terre, dont Hamelin Pool en Australie, dans des conditions de haute salinité, faibles en nutriments et où les prédateurs ont peu d'emprise.

    Qu'est-ce qui a pu concourir à la disparition des stromatolites? L'hypothèse de cataclysmes périodiques ne peut être balayée.  Toutefois, il faut noter que les procaryotes ont un colossal pouvoir d'adaptation aux conditions défavorables.  L'oxygénation graduelle de l'atmosphère et des étendues marines a sans doute défavorisé les cyanobactéries (utilisent du CO2 et libèrent de l'oxygène), ou, à tout le moins, la formation des stromatolites.  On peut aussi considérer que lors de l'émergence et la diversification de formes de vie plus complexes comme les invertébrés benthiques au début du Paléozoïque, les stromatolites sont devenus des sources alimentaires abondantes et de vastes pâturages offerts à des prédateurs qui n'existaient pas avant.  Ainsi, par la libération de l'oxygène lors de leur activité photosynthétique, les cyanobactéries ont sans doute contribué à l'apparition des organismes qui allaient occuper un échelon supérieur de la chaîne alimentaire en formation.  

    Les stromatolites ont une croissance très lente: de l'ordre de 5cm par 100 ans. Alors que les premiers stomatolites pouvaient croître sans interférence pendant plus de 100,000 ans, on peut avancer, qu'avec l'avénement des «brouteurs» de bactéries, les stromatolites avaient peu de chance d'atteindre les dimensions effarantes que l'on retrouve dans certains testaments fossiles.  Ajoutons à cela les conditions atmosphériques changeantes et l'érosion des stromatolites existant, et nous pouvons avoir quelques très bonnes pistes pour imaginer comment ces structures ont pu s'éteindre et mettre fin à l'hégémonie des procayotes.

    Stromatolites

    Stromatolites

    Cet échantillon est à cheval entre Stromatolite, Thrombolite, Oncolite et Girvanella. Il pourrait s'agir d'un Jaspe orbiculaire de nature abiogénique.  Il est appelé Kambaba Jasper et il provient du Rift d'Afrique du sud qui court jusqu'à Madagascar.  Possiblement constitué des restes fossilisés de cyanobactéries, cet échantillon pourrait témoigner des premiers balbutiements de la vie sur la terre.  Il est possible de s'en procurer un exemplaire, comme celui-ci que je possède, à un prix dérisoire sur... ebay.

    Stromatolites, précurseurs des biofilms bactériens...

    Vue en gros plan d'une coupe transversale d'une «colonie» d'environ 2cm de diamètre. On y constate les strates concentriques qui pourraient correspondre aux périodes de croissance bactérienne et de dépôt de minéraux et de carbonates (zones claires).  Microscope binoculaire et caméra Luminera digitale. Mozaïque de 26 images individuelles assemblées automatiquement dans Photoshop. En cliquant sur l'image, vous aurez une vue encore plus saisissante de la structure fine.


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  • Contrairement à ce qu'indique son nom vernaculaire, le lys de mer est un animal et non une plante, dont il a toutefois toute l'apparence.  Il fait partie de l'embranchement des échinodermes comme l'étoile de mer, les oursins et les concombres de mer.  Appelons-le crinoïde par souci de précision et regardons l'élégance des espèces libres de toute attache: Cliquez ici pour le voir nager.

    Les crinoïdes sont parmi les plus vieux animaux de l'histoire de la terre.  Ils régnaient dans les eaux, profondes ou non, et sont apparus vraisemblablement à l'Ordovicien après avoir évolué à partir d'un ancêtre du Cambrien.  Bien que quelques espèces soient contemporaines de nos mers tropicales, leur plus grande diversité semble avoir culminé au Paléozoïque. Ils sont les seuls de leur groupe à avoir survécu à l'extinction de masse du Permien-Trias où 95% de toutes les espèces marines ont été rasées (il y a 252 millions d'années).  Rappelons à notre douloureux souvenir de peuple nordique, que le Québec étaient sous les tropiques à l'OrdovicienCliquez ici pour voir où nous étions il y a 450 millions d'années.

    Les fossiles de crinoïdes sont fréquents, et certaines roches peuvent être entièrement constituées des restes de ces magnifiques animaux.  L'exosquelette du lys de mer est composé de calcite sous lequel circulaient les fluides corporels et les systèmes digestif et nerveux de l'animal.  Cet exosquelette est composé de multiples unités ou ossicules qui étaient réunis par des muscles et des tendons. Cliquez ici pour en connaître plus..  Voilà ce qu'on retrouve facilement dans les roches fossilifères; de petits disques assez banals qui dépouillent injustement le lys de mer de sa splendeur originelle.  Les crinoïdes complets sont beaucoup plus rares.  Mais lorsqu'on en tient un! Quelle merveille, vraiment! 

     

    Le lys de mer

    Couple de crinoïdes de l'Ordovicien de la formation Verulam (Ontario).  Archaeocrinus sp. (à gauche) et Cupulocrinus humilis (à droite). Chaque animal fossile mesure environ 5 cm de hauteur.  Les fossiles ont été achetés d'un collectionneur.  Le calice, composé de plusieurs plaques, est presque intact.  Les bras avec les fines ramifications (pinnules) sont magnifiquement préservés.

     

    Le lys de mer

    Cet échantillon, trouvé à Montréal, montre assez bien à quoi on peut s'attendre lorsque les crinoïdes se sont disloqués, tourmentés par sédiments.  Les ligaments et muscles, qui sont des tissus organiques, ne se fossilisent pas, laissant les ossicules et autres parties, libres.  La partie centrale (côtelée) est probablement une section de la tige ou d'un bras d'un crinoïde de 450 millions d'années.  À remarquer un ossicule à 5 côtés qui est caractéristique de la symétrie pentagonale de certains crinoïdes (pensez à l'étoile de mer qui a 5 branches).

     

     


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  • Les plans d'eau de l'Ordovicien qui recouvraient les roches de notre Québec actuel, foisonnaient de petits animaux marins:  Brachiopodescrinoïdes (échinodermes), graptolites, bryozoaires (métazoaires)trilobites etc.  Les mers y étaient plus chaudes et il y eu une explosion de la biodiversité.  Cette période fut suivie d'une grande extinction de masse il y a environ 440 millions d'années, probablement lors d'une glaciation.  Quoiqu'il en soit, les dépôts brusques et étendus de sédiments provenant d'érosions massives des sols, pouvaient recouvrir brusquement les créatures des fonds marins.  Paralysés et emprisonnés sous ces sédiments, en absence d'oxygène, les petits êtres vivants se sont peu à peu fossilisés.  Il nous sont parvenus pétrifiés dans des roches dites sédimentaires.  Cette photo présente un cimetière de petits brachiopodes, bryozoaires et crinoïdes (de la familles des étoiles de mer) exhumé à Montréal en 2013.  On obtient une assez bonne idée de la densité des êtres vivants sur les fonds marins il y a près d'un demi-milliard d'années.

    Petit cimetière fossile de l'Ordovicien

    Le bloc complet 

    Petit cimetière fossile de l'ordovicien

     

    Prise de vue rapprochée au microscope binoculaire (mosaïque). Cliquez sur l'image pour une vue fortement agrandie.


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  • J'ai cueilli sur une plage de Cuba plusieurs coquillages de mollusques marins, certains magnifiquement colorés.  Une portion non négligeable de ces restes d'animaux marins montre les signes caractéristiques d'une attaque létale par des escargots de mer: un trou parfaitement rond qui perfore la cuirasse des mollusques de part en part pour atteindre la chair vive. La petite histoire de ces drames remonte à quoi? quelques semaines, quelques mois avant que le ressac des vagues ne dépose les restes de festins de petits carnivores, au bord d'une plage, sous l'indifférence de l'Homo touristicus.  

    Au Paléozoïque, il y 450 millions d’années, le Québec se trouvait légèrement sous l’équateur et baignait, du moins en partie, dans l’Océan Iapetus. Dans cet océan de la période Ordovicien, les brachiopodes régnaient sur les mollusques et gastéropodes tel que le démontrent les archives fossiles. Les roches sédimentaires de l’île de Montréal sont très riches en fossiles ; il suffit de se pencher ou creuser un peu pour découvrir ces trésors enfouis depuis près d’un demi-milliard d’années.  Ainsi, dans une plate-bande de mon voisinage,  j’ai fait une découverte fascinante. Un lit fossile de petits brachiopodes laissa un testament vieux de 450 millions d'années. Là, à travers quelques Dolororthis flabellites magnifiques gisait l’un d’eux, victime d’une prédation ancienne, tombé fort probablement sous l'emprise d'un gastéropode marin. Un polaroid calcaire d’un drame similaire à ceux trouvés à Cuba.  Un drame dont les seuls témoins oculaires étaient sans doute les trilobites.  Ce type d’empreinte fossile est très rare chez les brachiopodes. 

     

    L'attaque

     

    Une coquille de mollusque bivalve (Chione raphia) sur une plage de Varadero, Cuba, en mars 2014.  Le trou visible sur le tiers supérieur gauche est le résultat d'une attaque par un gastéropode marin.

    L'attaque

     

    Fossiles de brachiopodes, Ère Ordodovicien, il y a 450 millions d'années.  L'attaque probable par un gastéropode d'alors est révélé par un trou noirâtre sur le fossile du bas.  L'identification (Dinorthis sp.) a d'abord été suggérée par un archéologue amateur. Mes recherches me font pencher davantage pour un Dolororthis flabellites confirmé ensuite grâce au livre Index Fossils of North America (Shimer et Shrock, 1989)


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