Paléontologie

Le registre des fossiles, qui représente grandement les dernières 600 millions d'années, contiendrait environ 250 000 espèces, ce qui n'est pas beaucoup puisqu'on décrit constamment de nouvelles espèces.

Miguasha site du patrimoine mondial
Plante du groupe des progymnospermes, représentant les arbres qui composaient les premières forêts de la planète (photo de Brian Chatterton).
Fossile de Miguasha
Il y a quelque 350 millions d'années; une lagune d'eau saumâtre située près de Miguasha; au Québec; a été le site d'enfouissement de spécimens remarquablement bien conservés d'environ deux douzaines d'espèces de dipneustes et des crossoptérygiens.
Oursin
Une enveloppe externe caractéristique constituée d'épines mobiles lui sert de protection et lui permet de se déplacer (avec la permission du Musée national des sciences naturelles).
Méduse
Son efficacité à capturer d'autres planctons fait de la méduse une partie intégrante de la chaîne alimentaire océanique (illustration de Claire Tremblay).
Burgess, schistes de
Lits de fossiles au mont Stephen, dans le Parc national Yoho (photo de Thomas Kitchin).
Albertosaurus
Le squelette de l'Albertosaurus est présenté au-dessus de celui du Centaurus, au Tyrrell Museum (avec la permission du Tyrrell Museum of Palaeontology).
Forêt fossile
Arbre fossile sur l'île Axel Heiberg, âgé d'environ 40 millions d'années (photo de David Grattan; avec la permission du photographe).

Paléontologie

La paléontologie, soit l'étude des FOSSILES, renseigne sur la vie passée, aide à comprendre la nature des anciens organismes et donne la composition de la biomasse du passé. Les organismes qui vivent actuellement représentent une étape de la succession des organismes vivants et, selon la théorie de l'ÉVOLUTION, ils sont les descendants d'anciennes formes de vie. Il est difficile d'estimer combien d'espèces existent actuellement, probablement plus de 45 millions. Certaines autorités compétentes en la matière estiment que 1,5 million d'espèces vivantes (monère, protiste, champignon, végétal et animal) ont été découvertes et décrites.

Les fossiles

Le registre des fossiles, qui représente grandement les dernières 600 millions d'années, contiendrait environ 250 000 espèces, ce qui n'est pas beaucoup puisqu'on décrit constamment de nouvelles espèces. Néanmoins, le nombre réel d'espèces inscrites dans le registre des fossiles est très petit (peut-être moins de 5 p. 100) comparé au nombre d'espèces qui vivent actuellement, parce que les organismes n'ont pas tous la même chance d'être préservés sous forme de fossile, par exemple, les corps fragiles des insectes.

Dans des circonstances exceptionnelles, les animaux à corps mou peuvent être préservés, par exemple, les corps des organismes qui sont recouverts rapidement par des sédiments. Le Canada est chanceux car il possède une des faunes les plus célèbres de ce type, le SITE DES SCHISTES DE BURGESS cambrien en Colombie-Britannique, découvert par C.D. Walcott (1909). La faune du site des schistes de Burgess est d'un grand intérêt pour les paléontologues à cause de son état de préservation et de la variété des organismes représentés (plus de 120 espèces d'animaux marins à corps mou).

La plus grande proportion de fossiles vient d'animaux qui ont des parties de squelette dur. Les groupes qui sont les plus courants dans le registre des fossiles sont les protozoaires, les archéocyathéacées (maintenant éteints), les spongiaires (ÉPONGES), les coelentérés (CORAUX), les bryozoaires, les BRACHIOPODES, les MOLLUSQUES (moules, nautiloïdes), les arthropodes (TRILOBITES) et les ÉCHINODERMES (crinoïdes, échinidés). Divers minéraux ont été utilisés, et le sont toujours, par les animaux pour la construction de leur squelette (par exemple, chitine, carbonate de calcium, silice et phosphate de calcium).

Quand un organisme meurt, son corps est enfoui dans les sédiments et soumis à l'effet des eaux d'infiltration. Ces solutions aqueuses peuvent avoir des conséquences dramatiques sur les organismes enterrés. Dans certains cas, le squelette disparaît complètement et il ne reste aucune trace de l'organisme. Dans d'autres cas, des minéraux en solution, comme la silice, sont précipités dans les espaces poreux du squelette, ce qui en augmente le poids. Les matériaux des ARBRES et des os (par exemple, les os de DINOSAURES trouvés près de Drumheller en Alberta) sont couramment préservés de cette façon. Une autre processus commun fait en sorte que tout le matériel du squelette original est remplacé par un nouveau minéral. D'autres fossiles sont simplement le fruit de résidus de carbone à la surface des roches, le carbone restant après la disparition des minéraux volatils. Les plantes fossiles et les graptolites (animaux coloniaux paléozoïques) sont généralement préservés de cette manière.

La classification des fossiles

Le registre des fossiles comprend une grande variété d'organismes, des conodontes microscopiques aux géants du monde fossile, les dinosaures. Il semble évident qu'on doit classer tous ces organismes et regrouper ceux qui sont affiliés. Aristote a entrepris cette classification et il avait découvert les différences entres les groupes importants, par exemple, les oiseaux et les insectes.

La classification actuellement utilisée par tous les paléontologues est celle proposée au XVIIIe siècle par Linné, un naturaliste suédois. Ce système de hiérarchisation divise les organismes en règnes, phyla, classes, ordres, familles, genre et espèces. Les noms donnés à chaque division sont associés à un groupe particulier d'organismes. Ainsi, ils montrent la relation qui existe entre ces organismes. La partie la plus couramment utilisée du système est la « désignation binomiale ». Par exemple, le nom en deux parties Tyrannosaurus rex implique qu'il s'agit de l'espèce rex et qu'il appartient au genre Tyrannosaurus. Le nom Tyrannosaurus rex devrait immédiatement donner la nature de la bête décrite, ici il s'agit d'un grand dinosaure, le « roi des terribles lézards ».

L'étude des fossiles

L'étude des fossiles a de nombreuses applications dans un grand nombre de domaines. Par exemple, l'étude du registre des fossiles peut donner des indices sur le moment où apparurent les premières formes de vies sur Terre ainsi que leur type. On croit que les plus anciens fossiles connus sont des restes d'ALGUES, de bactéries et probablement de champignons, qui ont été conservés par hasard dans du chert de la période précambrienne. Par exemple, le chert « Fig Tree » de l'Afrique du Sud contient des algues qui dateraient d'au moins 3,2 milliards d'années. Une région célèbre du Canada, le chert « Gunflint », exposé dans le Sud de l'Ontario, a produit des bactéries et des algues de 1,9 milliard d'années. Les stromatolites, des structures formées par les algues, sont aussi courants dans les roches précambriennes qui datent d'environ 2,8 milliards d'années. Ces stromatolites sont très communs dans les roches précambriennes du Canada.

Le registre des fossiles peut aussi aider les paléontologues à identifier les différentes étapes importantes de l'évolution de la vie. Par exemple, il montre que la vie pendant la période précambrienne (il y a plus de 570 millions d'années) n'était faite que d'organismes à corps mou. Au commencement de la période cambrienne (il y a entre 570 et 505 millions d'années), les organismes ont développé la capacité de sécréter des squelettes durs. C'est par l'intermédiaire du registre des fossiles qu'on a découvert que pendant le paléozoïque, les animaux INVERTÉBRÉS ont dominé la biomasse. De la même façon, le registre des fossiles montre la dominance des dinosaures au cours du mésozoïque (il y a entre 245 et 66,4 millions d'années) et des MAMMIFÈRES au cours du cénozoïque (d'il y a 66,4 millions d'années à aujourd'hui).

À partir du registre des fossiles, on peut aussi montrer la disparition de certains groupes d'animaux. Charles Darwin a mené des études détaillées des fossiles dans les roches de l'Amérique du Sud et a utilisé cette information, ainsi que les données provenant des espèces modernes, pour formuler sa théorie de l'évolution. Le registre des fossiles permet aussi d'étudier l'écologie des temps passés par la description de l'environnement dans lequel évolue un organisme et la relation des différents groupes d'organismes présents (voir BIOGÉOGRAPHIE).

Les fossiles servent aussi à la datation relative des roches dans lesquelles on les trouve. Il a été démontré au XIXe siècle qu'une suite distincte de fossiles sera trouvée dans toute séquence de couches de roches sédimentaires (horizons) et que les roches d'une période particulière contiennent des types particuliers de fossiles. Cette découverte entraîne le développement de la biostratigraphie, soit la liaison d'unités de roche selon leur contenu biologique. Le principe suit la théorie de l'évolution de Darwin. La vie change graduellement avec le temps, et lorsqu'une espèce disparaît, elle ne réapparaît pas. Utilisée comme outil de déchiffrage de l'évolution géologique d'un endroit, la biostratigraphie a permis de développer les applications économiques et joue un rôle dans la recherche de pétrole, de gaz ou de minéraux. Au Canada, les études biostratigraphiques détaillées ont permis de découvrir de nombreux gisements de PÉTROLE.

Voir GÉOLOGIE et PALYNOLOGIE.


Évolution géologique

Lecture supplémentaire

  • LLC Books, Canadian Paleontologists: Darren Tanke, Philip J. Currie, Walter A. Bell, Joseph Tyrrell, Raymond Thorsteinsson, Robert R. Reisz (2010); Theresa Skwara, Old Bones and Serpent Stones: A Guide to Interpreted Fossil Localities in Western Canada and United States (2005); David Spalding, Into The Dinosaurs' Graveyard: Canadian Digs And Discoveries (2000); Godfrey S. Nowland (editor), Paleo Scene: A Series of Papers on Paleontology Reprinted from Geoscience Canada, Geoscience Canada Reprint Series 7 (1999).

Liens externes