Sur les traces des arthropodes des schistes de Burgess, vieux de 500 millions d'années

Des empreintes fossilisées conduisent des chercheurs du Musée royal de l'Ontario et de l'Université de la Saskatchewan à un coupable inattendu.

Des chercheurs de l'Université de la Saskatchewan et du Musée royal de l'Ontario (ROM) ont utilisé les premières traces de pas d'animaux provenant des schistes de Burgess pour redonner vie à la compréhension scientifique de la locomotion et du mode de vie d'un arthropode disparu depuis longtemps.

Les schistes de Burgess, vieux de 500 millions d'années, sont célèbres pour leurs étranges et merveilleux fossiles d'organismes marins et pour les informations qu'ils fournissent sur l'évolution au cours de l'explosion cambrienne, une période qui s'est déroulée il y a environ 500 millions d'années et qui s'est caractérisée par une très forte croissance de la diversité animale en un court laps de temps. Certains de ces animaux ont également laissé derrière eux plus que leur corps.

"La plupart des chercheurs se sont jusqu'à présent concentrés sur les fossiles corporels des schistes de Burgess", a déclaré M. Mángano, professeur associé à l'université de Saskatchewan et coauteur de cette étude. "Toutefois, l'étude des pistes, des sentiers et des terriers pourrait avoir un impact considérable sur notre compréhension de ces anciens écosystèmes.

Les pistes les plus significatives ont été recueillies lors d'une expédition sur le terrain du ROM en 2008 sur les flancs du mont Field, en Colombie-Britannique, dans le parc national Yoho. Les résultats de l'étude ont été publiés le 9 novembre 2011 dans la revue Proceedings of the Royal Society B, dans un article intitulé "Skimming the surface with Burgess Shale arthropod locomotion". L'étude a été cosignée par Jean-Bernard Caron, conservateur du ROM, paléontologie des invertébrés, qui a dirigé l'expédition du musée en 2008.

Bien que M. Caron ait aperçu une partie de la plus grande voie ferrée en 2000, la plus grande partie a été laissée sur place car elle ne pouvait pas être transportée en toute sécurité depuis son site éloigné sans l'aide d'un hélicoptère. Ce n'est qu'en 2008 que d'autres fragments de cette voie ferrée ont été collectés en les séparant délicatement des couches associées. Tous les morceaux ont ensuite été délicatement emballés, transportés par hélicoptère et expédiés au ROM.

"Il est remarquable de penser que les couches de sédiments des schistes de Burgess, qui se sont déposées au fond d'un océan il y a 500 millions d'années, se trouvent aujourd'hui à environ 2 300 mètres au-dessus du niveau de la mer et révèlent tant de choses sur la vie passée", a déclaré le Dr Caron.

Les traces fossiles et autres preuves fossilisées d'activités animales telles que les terriers, les marques de morsure et les fèces sont connues sous le nom de traces fossiles. Les traces fossiles fournissent des preuves directes de l'endroit où les animaux vivaient et de ce qu'ils faisaient, mais l'identité complète des producteurs est rarement connue. La taille exceptionnelle des traces et le nombre de pattes nécessaires pour les produire n'ont permis de suspecter qu'une seule chose : le tégopelte, un animal ressemblant à une chenille avec une carapace dorsale lisse, l'un des plus grands arthropodes à avoir parcouru le plancher océanique des schistes de Burgess. Cette créature possédait 33 paires de pattes et pouvait atteindre jusqu'à 30 centimètres de long. Tous les autres animaux vivant sur les fonds marins à l'époque étaient trop petits et n'avaient pas assez de pattes pour pouvoir tracer des pistes.

"À moins de trouver un animal au bout de sa piste, il est vraiment très rare de pouvoir identifier le producteur avec autant de certitude", a déclaré le Dr Minter, auteur principal de cette étude et chercheur postdoctoral au département des sciences géologiques de l'université de Saskatchewan.

En analysant à la fois les restes fossilisés de Tegopelte et les pistes, les chercheurs ont pu reconstituer la façon dont cet animal aurait marché. Le Tegopelte était capable de se déplacer rapidement sur le fond marin, ses pattes ne touchant que brièvement les sédiments. L'étude confirme que le Tegopelte était un carnivore supérieur de grande taille et très actif. Un tel mode de vie aurait joué un rôle important dans la formation des premières communautés marines et dans l'évolution au cours de l'explosion cambrienne.

À propos des recherches du ROM sur les schistes de Burgess :

Le ROM est l'un des principaux contributeurs à l'étude des schistes de Burgess et des créatures fascinantes qui s'y trouvent. Le musée a mené des dizaines d'explorations et de fouilles sur le terrain depuis 1975 et possède aujourd'hui la plus grande collection au monde de spécimens des schistes de Burgess, soit plus de 150 000 spécimens au total. Aujourd'hui, Jean-Bernard Caron, conservateur du ROM, continue de diriger des expéditions sur le terrain et de mener des recherches sur les fossiles des schistes de Burgess avec ses collègues et ses étudiants. Les pièces maîtresses des vastes collections du ROM sur les schistes de Burgess seront exposées en permanence dans la future Galerie des débuts de la vie et sur le site Web du Musée virtuel du Canada sur les schistes de Burgess, qui sera lancé en décembre 2011, en collaboration avec le ROM et Parcs Canada.

Pour en savoir plus sur la collection de schistes de Burgess du ROM et sur les recherches en cours, visitez le site :

https://www.rom.on.ca/collections/curators/caron.php
https://www.rom.on.ca/collections/research/jcburgess.php

Cette recherche a été financée par une bourse de recherche postdoctorale du gouvernement du Canada dans le cadre du Programme canadien de bourses du Commonwealth (N.J.M.), par des subventions à la découverte du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) et par le fonds Start-Up de l'Université de la Saskatchewan (M.G.M.). Les recherches de Jean Bernard Caron sont financées par une subvention à la découverte du CRSNG et par des subventions de recherche et de travail sur le terrain du ROM.

Les voies ferrées ont été collectées en vertu de permis de recherche et de collecte délivrés par Parcs Canada au ROM et sont maintenant conservées au ROM. Gérés par Parcs Canada dans le parc national Yoho, les schistes de Burgess ont été reconnus en 1981 comme l'un des premiers sites canadiens du patrimoine mondial de l'UNESCO. Aujourd'hui protégés par le site du patrimoine mondial de l'UNESCO des parcs des montagnes Rocheuses, les schistes de Burgess attirent chaque année des visiteurs à Yoho pour des randonnées guidées vers les lits de fossiles restreints, de juillet à septembre.

Article complet :

Minter, N. J., Mángano, M. G. et Caron, J.-B. sous presse. Skimming the surface with Burgess Shale arthropod locomotion. Proceedings of the Royal Society B. doi:10.1098/rspb.2011.1986

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Contacts :

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Relations avec les médias

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Chercheur post-doctoral, Université de Saskatchewan

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Gabriela Mángano

Professeur associé, Université de Saskatchewan

[+1] 306.966.5730 ou [+1] 306.966.5688 ou
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