Animalia

Les fossiles et la fossilisation

Trois questions reviennent souvent lorsqu'il s'agit de fossiles:

• comment un fossile a-t-il pu entrer dans la roche?
• la composition d'un fossile est-elle très différente de la composition de l'organisme originel?
• combien de temps faut-il pour obtenir un fossile?

Les schémas qui suivent illustrent comment se "fabrique" un fossile.

Les organismes vivants sont constitués de matière organique (les parties molles), avec ou sans squelette minéral (les parties dures). Même s'il y a des exceptions, on peut dire que les parties molles ont un très faible potentiel de fossilisation, alors qu'au contraire, les parties dures ont en général un bon potentiel de fossilisation.

Schématisons ainsi un organisme: les parties dures sont représentées par deux coquilles, avec les parties molles entre les deux. On aurait tout aussi bien pu choisir un organisme à squelette interne (poisson, mammifère, etc...) ou un autre organisme à squelette externe (crabe, scorpion, etc ...).

Les organismes ne possèdent pas tous un squelette minéral; certains ne sont constitués que de parties molles, comme par exemple, la plupart des végétaux, les vers de terre, les méduses et toutes les bactéries. De manière générale, le squelette des organismes est composé, soit de carbonate de calcium (calcite ou aragonite), comme la plupart des coquillage, soit de silice, comme plusieurs éponges et certains représentants du plancton, soit de chitine, une matière qui ressemble à nos ongles, soit encore de phosphate, comme les os des mammifères, incluant les nôtres.

Voyons d'abord le cas très rare de la fossilisation des parties molles. Le potentiel de fossilisation des parties molles est très faible, ce qui implique que la représentation des organismes sans squelette minéral dans les archives géologiques que sont les couches sédimentaires et leur contenu est infime par rapport à la représentation des organismes à squelettes minéralisés. Ceci est une limitation certaine sur notre capacité à comprendre la vie ancienne.

Trois cas se présentent:

Cas 1 - Il peut arriver qu'exceptionnellement les organismes à corps mou (sans parties dures) soient fossilisés. Dans ces cas, la matière organique a été rapidement enfouie dans le sédiment, protégée ainsi de l'oxygénation et des prédateurs. Les volatiles, comme l'hydrogène, l'azote et l'oxygène ont été extraits, et seul le carbone a été conservé. Les parties molles de l'organisme ont donc été aplaties en un film de carbone où souvent les moindres détails sont conservés. Les fossiles de fougères ou de feuilles sont de bons exemples. L'extraordinaire faune du Schiste de Burgess dans le parc national de Yoho en Colombie britannique en est un autre bon exemple (voir section 4.4).

Cas 2 - La perminéralisation des parties molles est la meilleures façon de fossiliser ces dernières. Il s'agit d'une transformation de la matière organique en une substance minérale, une transformation qui doit se faire très tôt, immédiatement après la mort de l'organisme, et qui produit une réplique en 3-D des parties molles. Ainsi, la phosphatisation des parties molles conserve les moindres détails de ces parties. La silicification (transformation en silice) du bois est un autre bon exemple.

Cas 3 - Une autre façon de conserver les parties molles d'un organisme est d'enfouir ce dernier dans la glace (les mammouths fossiles de Sibérie), dans l'ambre (résine des arbres qui engloutit des insectes) ou encore dans l'huile (les bactéries fossiles dans les pétroles), préservant ainsi la matière organique de la putréfaction et de l'oxygénation.

On inclut dans la définition de fossile les pistes, les traces laissées par les organismes sur ou dans le sédiment. On parle alors d'ichnofossiles.