Les trilobites (Trilobita)
Les trilobites (Trilobita) étaient des animaux marins dotés de nombreuses pattes et dont le corps était divisé en segments (comme les araignées, les scorpions et les chenilles). L'arrière du corps d'un trilobite comportait trois sections, ou lobes. Le mot trilobite signifie d'ailleurs "trois lobes" en grec, de tri et lobos.
Un trilobite Asaphiscus wheeleri :
Le trilobite fossilisé Asaphiscus wheeleri, de l'ordre Ptychopariida, a vécu pendant la période cambrienne. Des restes ont été trouvés en Australie et en Amérique du Nord, en particulier dans l'Utah.
Généralités
Les trilobites font partie des fossiles les plus connus, en grande partie grâce à leur abondance, leur diversité et leur large répartition au Paléozoïque. Ces arthropodes emblématiques sont apparus pour la première fois dans les archives fossiles il y a 521 millions d'années (Ma) et ont survécu jusqu'à l'extinction de la fin du Permien, il y a environ 250 millions d'années. Même lors de leur première apparition, les trilobites étaient diversifiés et répandus, ce qui suggère une longue histoire antérieure aux premiers fossiles, remontant probablement à une époque antérieure au début du Cambrien. Malgré leurs ressemblances avec les cloportes (isopodes) ou certains chélicérates (limules, araignées, etc.), les trilobites n'en sont que des parents éloignés, apparus à la fin du précambrien.
L'abondance des trilobites dans les archives fossiles est due en partie à leur squelette robuste et dur et à une caractéristique des arthropodes : la mue, également appelée ecdysis, qui est à la base du nom de groupe plus large, Ecdysozoa, dont font partie les arthropodes. En plus des restes de chaque trilobite à sa mort, leurs mues sont également couramment trouvées sous forme de fossiles, ce qui renforce leur abondance dans les archives.
Histoire
La classe éteinte Trilobita regroupe de nombreuses espèces d'Arthropodes primitifs caractéristiques du Cambrien facilement reconnaissables à un corps composé de trois parties. Cette période du début de l'ère primaire (il y environ 545 Millions d'années) se distingue par la diversification et la gigantesque évolution que vont connaître les espèces essentiellement marines, jusqu'alors principalement composées d'algues, de ver annélide et de nombreux micro-organismes. Le Trilobite disparaîtra complètement à la fin de l'ère primaire, on pourra considérer qu'il s'agit d'un des marqueurs stratigraphiques de cet âge.
Les derniers trilobites, déjà seuls habitants des eaux peu profondes, ont disparu pendant la crise de la limite permien-triasique, il y a 250 millions d'années, avec les euryptérides ou "scorpions marins", blastoïdes, certaines espèces de poissons, éponges, échinodermes, et.Par conséquent, sa présence sur Terre a duré tout au long du Paléozoïque, près de 300 millions d'années. Les restes fossiles de trilobites sont si abondants et ont été si bien étudiés qu'ils sont probablement le groupe le plus connu d'animaux éteints.
Comme tous les fossiles, les trilobites ne se trouvent que dans les roches sédimentaires, mais c'est plus spécifique que cela. Les trilobites étaient strictement marins et ne vivaient qu'à l'ère paléozoïque, il y a 541 à 252 millions d'années.
Leur caractère unique, leur diversité et leur absence du monde moderne ont fourni un soutien précoce aux concepts autrefois radicaux d'extinction, d'évolution et de tectonique des plaques. En effet, leur nature omniprésente a permis aux scientifiques d'observer directement le rythme des changements évolutifs dans un passé lointain, à la fois en temps normal et immédiatement après les extinctions.
Les plus anciens fossiles de trilobites définitifs appartiennent à un groupe appelé Redlichiida, connu depuis le début du Cambrien. Leurs corps segmentés étaient recouverts d'une fine armure et leurs têtes manquaient de certaines sutures céphaliques qui caractérisent les trilobites ultérieurs. Ces premières formes se sont probablement précipitées sur le fond marin à la recherche de nourriture.
Mais les trilobites ne se limitaient pas au fond sablonneux. Tout au long de leur histoire, plusieurs espèces ont modifié leurs pattes et leurs branchies pour les aider à nager, et ces formes de nage se sont déclinées en de nombreuses variétés. Le front bulbeux d'Actinopeltis peut avoir été utilisé par les animaux comme dispositif de flottaison. Lonchodomas avait une tête en forme de bombardier furtif et peut avoir nagé comme un rayon. Les carolinites sont l'un des trilobites les plus inhabituels, utilisant ses yeux géants pour chasser en nageant la tête en bas.
Caractéristiques
Les trilobites variaient en taille, entre 1 millimètre et environ 70 cm de long. Leur taille moyenne se situe cependant entre 2 et 7 centimètres. Bien connus, ils sont très abondants dans les roches datant de l'ère primaire et très appréciés des collectionneurs de fossiles par leur beauté et leur variété de formes. Plus de 18 750 espèces ont été décrites chez cette classe d'arthropodes, ce qui en fait l'un des groupes exclusivement fossiles les plus diversifiés, même si leur morphologie et anatomie sont peu variées.
Un trilobite du genre Scutellum :
scutellum était un genre de trilobite dans la famille Styginidae. Ils ont vécu pendant la période dévonienne et sont le plus souvent trouvés dans la région de montagne de l'atlas au Maroc, mais c'est un genre cosmopolite, connu de l'Europe, de l'Amérique du Nord, de l'Asie et de l'Australie. Les fossiles de diverses espèces de Scutellum sont des fossiles importants dans la datation du Dévonien, en particulier en Europe et en Amérique du Nord.
Initialement, ils étaient considérés comme des ancêtres des crustacés (en particulier la cochenille d'humidité terrestre, qui partage certaines caractéristiques communes) ou même de tous les arthropodes (puisqu'ils ont été les premiers à apparaître dans les archives fossiles). Aujourd'hui, ils sont considérés comme un groupe indépendant, séparé des mâchoires et des chélicérates.
Bien plus que des taches noires bosselées se précipitant sur le fond de l'océan, des trilobites pouvaient être trouvés dans toute la colonne d'eau, s'aventurant même sur la plage à marée basse. Leur excellente vue et leur besoin de se camoufler contre les prédateurs signifiaient probablement que les trilobites se présentaient dans une variété de couleurs et de motifs, comme les crustacés d'aujourd'hui.
Au fur et à mesure que le Paléozoïque progressait, les trilobites ont repoussé leurs limites, se déplaçant dans des environnements étrangers et hostiles. Des traces fossiles de tunnels, appelées Cruziana, ont été formées par des trilobites creusant sous la surface. Il y a des empreintes de trilobites marchant sur la plage supérieure de sable d'un ancien rivage à marée basse. Ils ont été parmi les premiers animaux à s'aventurer hors des mers, même si ce n'était que pour quelques minutes. A l'autre extrême, certaines espèces s'aventuraient dans les profondeurs marines, devenant complètement aveugles là où la lumière du jour ne pénètre jamais.
Ils sont réputés segmentés et font partie d'une immense lignée d'animaux aux pattes et au corps segmentés appelés arthropodes. Cette lignée comprend également des insectes, des crustacés, des mille-pattes, des araignées, des scorpions et bien d'autres. Les trilobites peuvent ressembler beaucoup à certains arthropodes vivants comme les limules ou les punaises, mais ils ne leur sont que lointainement apparentés et ont été l'un des premiers groupes d'arthropodes à émerger.
Bien qu'ils présentent une grande diversité anatomique, les trilobites suivent tous le même plan corporel de base. Ils sont divisés en trois lobes; la gauche, la droite et le centre. Ils ont également trois sections principales du corps, une tête, plusieurs segments de torse et une queue, certains ayant une longue épine de la queue. Ces caractéristiques les rendent faciles à identifier pour les chasseurs amateurs de fossiles.
Morphologie
Les trilobites ont le corps aplati et lisse, plus ou moins ovale et divisé en trois tagmes (tagmas), céphalon, thorax et pygidium; le thorax et le pygidium forment le tronc. Ils présentent deux rainures longitudinales qui divisent le corps en trois lobes clairement définis (dont son nom dérive) : un central (appelé glabella dans le céphalon et rachis dans le tronc) et deux latéraux (appelés genas ou joues dans le céphalon et la plèvre dans le "coffre"). Le tégument dorsal était une cuticule épaisse imprégnée de carbonate de calcium, ce qui a facilité sa fossilisation. Sa taille varie de quelques millimètres à plus de 60 cm chez certaines espèces géantes.
Anatomie d'un trilobite :
L'anatomie d'un trilobite comprend le céphalon, le thorax, le pygidium (queue), des lobes pleuraux, des lobes axiaux et la glabelle.
Les pattes des trilobites sont proches de celles des arthropodes biramés, comprenant un protopodite auquel un exopodite et un endopodite sont attachés et articulés.
Un trilobite Cheirurus ingricus :
Cheirurus est un genre de trilobites phacopidés qui a vécu du Cambrien tardif au Dévonien moyen. Des restes ont été trouvés en Afrique, en Asie, en Australie, en Europe et en Amérique du Nord. Cheirurus est le genre type de Cheiruridae.
Paléobiologie
Le développement des trilobites a impliqué une série de stades larvaires, étudiés en paléobiologie. Les espèces les plus primitives avaient un développement larvaire complet tandis que dans les dernières, le processus était simplifié.
Le premier stade larvaire est connu sous le nom de protaspis (larve), formé essentiellement par le céphalon et le protopygidium. Cela a été suivi par le stade meraspis (juvénile) dans lequel certains segments du thorax et du pygidium étaient déjà différenciés. La troisième période ou holaspis (pré-adulte) comprend des larves qui ont déjà acquis une métamérisation complète, mais qui sont encore beaucoup plus petites qu'un adulte, qui a été atteint après une série de mues.
La queue qui correspond à un telson est appelée le pygidium.
Paléoécologie
Exclusivement marins, les trilobites étaient totalement absents des milieux d'eau douce et saumâtre; en raison de sa forme aplatie, des yeux en position dorsale et de la dureté de la face dorsale, on en déduit que la plupart d'entre eux étaient des animaux benthiques. Assurément, ils étaient des microphages, filtrant la boue du fond dans laquelle ils vivaient pour obtenir de la nourriture, car ils manquaient d'appendices creusants ou de préhensiles, ainsi que de broyeurs à la bouche. Certaines espèces sont devenues pélagiques secondaires et ont développé des expansions épineuses favorisant la flottabilité. Ces épines étaient également présentes dans les larves de Protaspis, qui sont donc considérées comme des formes pélagiques avec un grand potentiel de colonisation.
Le monde coloré des trilobites :
Des trilobites étudiés en paléoécologie.
La réduction et la perte d'yeux subies par différentes espèces sont sûrement liées à une adaptation à la zone aphotique et à la colonisation des eaux profondes.
Les fossiles de petits animaux segmentés étaient connus des humains depuis des siècles, mais la plupart du temps, personne n'était vraiment sûr de ce qu'ils étaient réellement. Leur exosquelette blindé durable et leur habitude de muer ont permis de les fossiliser facilement et de les découvrir par des centaines de millions d'années plus tard. Certains Amérindiens utilisaient les fossiles d'Elrathia comme amulettes et, en 1679, le premier scientifique à avoir étudié Ogygiocarella pensait qu'il s'agissait d'un squelette de poisson plat.
Tout au long du 18ème siècle, de nombreuses nouvelles espèces fossiles ont été découvertes, déconcertant les scientifiques sur leur identité. Leurs corps segmentés et leurs yeux composés rappelaient aux scientifiques les insectes et les crustacés, offrant des indices sur leur véritable identité. À l'aube du 19ème siècle, ces fossiles, maintenant connus sous le nom de trilobites, étaient considérés comme des crustacés, mais pas exactement. Ils étaient uniques parmi les animaux connus sans aucun exemple vivant.
Au fil du temps, il est devenu évident pour les paléontologues que les trilobites étaient de véritables maîtres des océans primordiaux de la Terre, régnant pendant des centaines de millions d'années. Plus de 25 000 espèces fossiles ont été nommées du monde entier, chacune avec des adaptations anatomiques uniques pour un rôle particulier dans l'environnement, du fond marin au surf, et partout entre les deux.
Les fossiles que nous trouvons ne sont normalement que les moitiés supérieures des trilobites, mais ils n'étaient pas des héros dans une demi-coquille. Leurs parties supérieures étaient renforcées de calcite comme les carapaces de crustacés, mais leurs pattes et leur ventre n'étaient blindés que de protéines rigides qui se décomposaient généralement avant de se fossiliser. Des spécimens rares racontent le reste de l'histoire, avec des antennes incurvées émergeant de sous la tête et un ensemble de pattes et de branchies pour chaque segment de torse. Beaucoup de ces spécimens appartiennent au genre Triarthrus et ont été fossilisés avec de la pyrite, également connue sous le nom d'or des fous. Ce sont les reflets métalliques brillants d'un monde perdu.
Vision des trilobites
La plupart des trilobites avaient une excellente vision et pouvaient se fier à la vue pour la communication sociale, la chasse et l'évasion. Presque tous avaient des yeux composés jumelés sur le dessus de leur tête faits de dizaines, et parfois de centaines ou de milliers de petites lentilles emballées dans un oeil, comme les insectes modernes. Contrairement aux insectes, les lentilles étaient fabriquées à partir de calcite minérale et étaient si sophistiquées qu'elles étaient peut-être exemptes de distorsions.
Les premiers yeux trilobites sont connus sous le nom d'Holochroals et avaient des lentilles densément emballées, avec une seule couche cornéenne couvrant tout l'oeil. La grande majorité des trilobites ont des yeux holochroaux, mais pas tous. Une lignée de trilobites connus sous le nom de phacopides a développé un type modifié d'oeil composé appelé schizochroal, où chaque lentille de calcite est séparée de ses voisines par du tissu exosquelettique et chacune a une cornée individuelle. Les yeux schizochroaux ressemblent aux yeux des jeunes trilobites avec des yeux holochroaux, et peuvent avoir été le résultat de la pédomorphose, la rétention des caractéristiques juvéniles chez les animaux adultes.
La forme la plus basique d'oeil composé chez les trilobites sont de simples yeux en forme de croissant, mais une grande variété de formes différentes est observée dans les fossiles. Chez certaines espèces comme Erbenochile, les lentilles sont montées sur de hautes tourelles leur offrant une vision à 360 degrés. Dans d'autres comme Miraspis, les yeux composés sont montés sur des tiges immobiles, éventuellement utilisées comme des périscopes tandis que l'animal se cachait sous le sable.
Taphonomie
La taphonomie est également étudiés chez les trilobites. En conséquence des mues, la découverte d'ecdysis désarticulés dans les archives fossiles est très fréquente, en particulier les céphalons - ou les cranidiums et les joues séparées - et les pygidiums (le même individu peut produire de multiples indications de leur existence).
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