Un immense mur de glace aurait bloqué le passage des premiers humains en Amérique
Selon une étude, une barrière de glace a peut-être empêché les premiers humains de pénétrer dans le Nouveau Monde par le pont terrestre qui reliait autrefois l’Asie aux Amériques. Ces découvertes suggèrent que ces derniers sont arrivés par bateaux le long de la côte Pacifique.
Les premiers humains d’Amérique
Il existe deux hypothèses principales quant à la façon dont les humains ont atteint l’Amérique pour la première fois. La première suggère qu’ils ont fait le voyage par le Béring, qui reliait autrefois l’Asie à l’Amérique du Nord. La seconde propose que ces humains se sont déplacés le long des côtes pacifiques à bord d’embarcations.
Un facteur clé influençant la manière dont ces premiers Américains sont arrivés était les calottes glaciaires qui recouvraient autrefois l’Amérique du Nord. Sur la base d’outils en pierre datant de 13 400 ans, on a longtemps suggéré que les peuples de la culture Clovis étaient les premiers à migrer de l’Asie vers les Amériques. Des études antérieures concernant l’âge du corridor libre de glace ont suggéré qu’il aurait alors pu servir de voie de migration possible pour ces premiers humains.
Cependant, les anthropologues ont découvert de nouvelles preuves témoignant d’une présence pré-Clovis en Amérique du Nord. Selon une étude publiée l’année dernière, d’anciennes empreintes humaines conservées au Nouveau-Mexique auraient en effet été imprimées il y a près de 23 000 ans. Ces résultats ont ainsi relancé le débat sur la façon dont les humains se sont propagés à travers les Amériques en premier lieu.
En effet, si nous savons que ces couloirs libres de glace étaient ouverts à la fin de la dernière période glaciaire, nous ne savions pas précisément quand cette ouverture s’est produite en premier lieu. Autrement dit, cette étude signifierait que les premiers Américains auraient pu compter sur une route côtière au lieu d’une route terrestre. Pour déterminer le chemin emprunté, il était donc nécessaire de dater l’ouverture de ce couloir de glace.
Un « mur » de 900 mètres de haut
Pour aider à résoudre ce mystère, une équipe a analysé 64 échantillons géologiques prélevés à six endroits s’étendant sur 1 200 kilomètres le long de la zone où ce fameux couloir aurait existé. Les chercheurs ont analysé combien de temps ces roches avaient été exposées à la surface de la Terre (sur un sol sans glace donc) en examinant les niveaux d’éléments radioactifs générés lorsque les roches ont été bombardées par des rayons à haute énergie provenant de l’espace.
Ces travaux, publiés dans les Actes de l’Académie nationale des sciences, suggèrent que le couloir libre de glace ne s’est complètement ouvert qu’il y a environ 13 800 ans. On y apprend que ces calottes glaciaires auraient pu atteindre une hauteur 455 à 910 mètres quelques milliers d’années plus tôt. Ainsi, il apparaît que ce couloir n’était disponible au moment du premier peuplement des Amériques.
Des études futures chercheront à déterminer si ces premiers humains ont véritablement atteint l’Amérique par la route côtière et, si oui, comment ils ont voyagé.
Origine de la vie : la composition des sources hydrothermales primordiales se précise
Au fond des océans, dans un milieu plongé dans une nuit permanente et a priori peu propice à la vie, les sources hydrothermales hébergent de riches écosystèmes (bactéries et archées extrêmophiles, vers, crustacés, poissons, etc.). Elles constituent l’une des pistes principales comme lieu d’apparition de la vie, il y a plus de 3,5 milliards d’années. Chaude et chargée en divers métaux et molécules lors de son passage dans la roche du plancher océanique, l’eau des sources aurait alimenté les réactions chimiques prébiotiques, celles qui ont conduit à la formation des premières molécules organiques et des premières réactions métaboliques.
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Pour comprendre l’émergence de la vie, il est donc nécessaire d’en savoir plus sur les caractéristiques physicochimiques de l’eau des sources primitives. Mais à cause de l’altération des roches, il ne reste pas d’indices directs du contenu de ces sources. Dustin Trail, de l’université de Rochester, aux États-Unis, et Thomas McCollom, de l’université du Colorado, ont réussi à préciser la composition de cette soupe primordiale en utilisant des cristaux très anciens qui résistent très bien à l’épreuve du temps, les zircons.
Les huit cristaux étudiés par les chercheurs proviennent d’un gisement extrêmement intéressant, celui des Jack Hills, en Australie, dont les zircons constituent les plus anciens minéraux terrestres jamais retrouvés, puisque certains ont des âges allant jusqu’à 4,4 milliards d’années. Les deux scientifiques ont étudié des zircons qui se sont formés il y a 3,9 milliards d’années à des températures relativement basses, ce qui signifie qu’ils ne sont pas issus de la cristallisation d’un magma mais d’une recristallisation dans des fluides aqueux chauds circulant en profondeur. En analysant la composition de ces zircons, il est donc possible de préciser celle des fluides dans lesquels ils sont apparus. Les chercheurs ont également synthétisé des zircons en laboratoire dans différentes conditions afin de comparer les compositions des zircons naturels et artificiels.
Par exemple, Dustin Trail et Thomas McCollom ont analysé la composition en cérium (Ce) qui existe principalement sous deux formes, Ce3 + et Ce4 +. Les abondances relatives sont liées au degré d’oxydation du fluide : plus le fluide est oxydé, plus il y a de Ce4 + par rapport au Ce3 +. Or le Ce4 + rentre plus facilement dans les cristaux de zircon que le Ce3 +. Ainsi, si le zircon est enrichi en cérium, cela signifie qu’il y avait relativement plus de Ce4 + et donc que le fluide était plutôt oxydé.
C’est précisément ce qu’ont observé Dustin Trail et Thomas McCollom : les fluides qui ont interagi avec ces zircons étaient plus oxydés que le manteau terrestre dans lequel ils circulaient. De plus, ces fluides auraient été trois fois moins riches en chlore que les océans actuels : il s’agissait donc sûrement d’eau douce provenant de précipitations en surface, qui après un passage dans la roche serait remontée, formant une source hydrothermale. Cette hypothèse est corroborée par l’analyse des isotopes de l’oxygène des zircons, qui présentent la même signature que des sources hydrothermales d’eau douce actuelles (comme celle du parc du Yellowstone, aux États-Unis).
Grâce à des modèles numériques utilisant leurs données expérimentales, les chercheurs ont pu établir que ces fluides étaient compatibles avec l’émergence de vie. Ils contenaient entre autres de grandes quantités de méthane (qui pourrait être impliqué dans la synthèse d’acides nucléiques et aminés), et des quantités non négligeables de zinc (qui favorise la polymérisation de petites molécules organiques en permettant leur adhérence sur des surfaces minérales). Ils étaient également caractérisés par un mélange de fer sous forme Fe3 + et Fe2 +, ce qui serait propice à la production d’acides aminés.
Ces fluides ne représentaient sans doute qu’une petite partie de la grande diversité d’environnements hydrothermaux sur la Terre primitive, mais ils sont les plus anciens qu’on ait jamais réussi à décrire jusqu’ici. Cette nouvelle méthode pourrait être appliquée aux zircons martiens pour déterminer si la Planète rouge a un jour connu les conditions nécessaires à l’apparition de la vie telle que nous la connaissons.
Il y a 58 millions d’années, un gigantesque astéroïde frappait le Groenland
On a d’abord pensé que cet énorme cratère de plus de trente kilomètres de large était le fruit d’un impact d’astéroïde survenu il y a plusieurs milliers d’années seulement. En réalité, selon de nouvelles analyses, la catastrophe aurait eu lieu il y a 58 millions d’années.
Un cratère enfoui sous la glace
Vous le retrouverez sous le glacier Hiawatha, au nord-ouest du Groenland, à environ 500 mètres de profondeur. Repéré il y a sept ans par un système radar à bande ultra-large développé par le Centre de télédétection des plaques de glace (CReSIS) de l’Université du Kansas, il mesure environ 31 km de diamètre et aurait été creusé par un astéroïde ferreux d’un kilomètre de large. Mais quand cet impact a-t-il eu lieu ?
Des particules de charbon de bois collectées à partir de l’eau de fonte glaciaire avaient été initialement évaluées comme étant dérivées d’espèces végétales évoluant pendant le Pléistocène. Sur la base de ces découvertes, les chercheurs avaient alors émis l’hypothèse que le cratère Hiawatha pourrait s’être formé il y a environ 13 000 ans, déclenchant potentiellement une période de refroidissement global appelée le Dryas récent.
Ce scénario correspondait alors parfaitement avec l’hypothèse dite de « l’impact cosmique du Dryas récent ». Il s’agit d’une théorie controversée proposée en 2007 qui lie le retour de conditions glaciaires sur l’ensemble de la planète, l’extinction de la mégafaune du Pléistocène et la disparition de la culture Clovis en Amérique du Nord à un impacteur ayant frappé la Terre à la fin de la dernière période glaciaire.
Dans le cadre d’une étude publiée dans Science, une équipe du Musée d’histoire naturelle du Danemark, de l’Université de Copenhague et du Musée suédois d’histoire naturelle de Stockholm a tenté de déterminer l’âge réel du cratère en examinant des sédiments dans l’eau de fonte ayant visiblement été affectés par un impact d’astéroïde. Cela comprenait des grains de sable provenant de roches partiellement fondues et de petites pierres contenant des cristaux de zircon dits « choqués ».
58 millions d’années
Les chercheurs ont alors daté cette matière sédimentaire en la chauffant avec un laser pour libérer de l’argon. En analysant les différents isotopes d’argon présents dans leur échantillon, ils ont finalement déterminé que les roches à partir desquelles le sable a été créé avaient été violemment affectées il y a 58 millions d’années. Huit millions d’années plus tôt, un astéroïde encore plus gros frappait le Mexique actuel, provoquant l’extinction des dinosaures.
Pour confirmer leurs mesures, les chercheurs ont ensuite analysé le taux de désintégration de l’uranium dans les cristaux de zircon choqués. Cette méthode a confirmé les premiers résultats. « La datation du cratère a été un problème particulièrement difficile à résoudre« , souligne Michael Storey, le principal auteur de l’étude, dans un communiqué. « Je suis convaincu que nous avons déterminé l’âge réel du cratère, qui est beaucoup plus ancien que beaucoup de gens ne le pensaient autrefois« .
Aucune calotte glaciaire ne recouvrait le nord-ouest du Groenland à cette époque. Imaginez un environnement beaucoup plus tempéré tapissé de forêts pluviales. Ces découvertes remettent donc de nouveau en cause l’hypothèse de l’impact cosmique du Dryas récent, mais soulèvent également de nouvelles questions. Malgré tout, le moment de l’impact ne semble pas synchronisé avec un événement climatique majeur, ce qui soulève des questions quant à l’influence que la collision a pu avoir sur le climat mondial.
Quelles sont les différentes techniques de datation des fossiles?
L’étude des fossiles (des restes ou des traces d’êtres vivants du passé conservés dans des roches et des sédiments) est essentielle pour comprendre l’évolution de la vie sur Terre. Pour déterminer leur âge, les scientifiques utilisent plusieurs méthodes de datation. Voici les principales.
La datation relative
Cette méthode utilise la position relative des fossiles dans les couches de sédiments pour déterminer leur âge approximatif. Elle est basée sur le principe de la superposition : lorsque les sédiments se déposent, les couches les plus anciennes se retrouvent en bas et les plus récentes en haut. Les fossiles contenus dans ces couches sont donc également datés en fonction de leur position relative dans les couches de sédiments. Selon cette logique, un fossile trouvé dans une couche plus profonde que celle d’un autre fossile est probablement plus ancien que ce dernier.
Cependant, comme son nom l’indique, la datation relative ne permet pas de donner une date précise pour un fossile, mais seulement de situer son âge dans une période de temps relative à d’autres fossiles. Elle reste néanmoins utile pour établir des séquences chronologiques. Pour obtenir une datation plus précise, il est nécessaire d’utiliser des méthodes de datation absolue comme les datations radiométriques.
Elles permettent de déterminer l’âge d’un fossile en déterminant la quantité d’isotopes radioactifs présents dans celui-ci. Ces isotopes sont dits radioactifs, car ils sont instables et peuvent donc se décomposer en émettant un rayonnement pour finalement se transformer en isotopes stables. Nous savons que les isotopes radioactifs se désintègrent à un taux constant et prévisible au fil du temps. Les chercheurs peuvent ainsi calculer leur demi-vie, soit le temps nécessaire pour que la moitié des atomes se désintègre naturellement. En considérant la quantité d’isotopes radioactifs restants dans un échantillon de fossile et en connaissant la demi-vie de l’isotope, les scientifiques peuvent estimer l’âge exact du fossile.
Le carbone 14
Il existe plusieurs méthodes radiométriques. La plus connue est la datation au carbone 14. Elle est utilisée pour dater les échantillons organiques tels que les fossiles de plantes ou d’animaux. Le carbone 14 est un isotope radioactif du carbone qui se forme naturellement dans l’atmosphère terrestre. Les plantes et animaux en absorbent pendant leur vie, en respirant et en mangeant. Après leur mort, la quantité de carbone 14 dans leur corps commence à diminuer en se désintégrant lentement en azote 14 stable. La demi-vie du carbone 14 est d’environ 5 700 ans, ce qui signifie qu’après ce temps, la moitié du carbone 14 initial a été convertie en azote 14.
En considérant la quantité de carbone 14 restante dans un échantillon de fossile et en connaissant la demi-vie de l’isotope, les scientifiques peuvent ainsi estimer l’âge approximatif de l’échantillon. Cette méthode est utilisée pour dater des échantillons jusqu’à environ 50 000 ans, ce qui la rend particulièrement utile pour les fossiles de la période quaternaire, y compris les fossiles d’humains préhistoriques.
Le potassium-argon
La datation par le potassium-argon (K-Ar) est une autre méthode de datation radiométrique utilisée cette fois pour dater les roches et les minéraux. Elle se base sur la désintégration radioactive du potassium-40 en argon-40, un processus qui a lieu à un taux constant et prévisible au fil du temps. La demi-vie du potassium-40 est d’environ 1,3 milliard d’années, ce qui signifie qu’il faut environ 1,3 milliard d’années pour que la moitié du potassium-40 initial se désintègre en argon-40.
En utilisant des techniques de laboratoire sophistiquées, les scientifiques peuvent mesurer la quantité de potassium-40 et d’argon-40 dans un échantillon de roche ou de minéral et calculer l’âge de l’échantillon en utilisant la demi-vie du potassium -40. Cette méthode peut permettre de dater des échantillons de roches et de minéraux qui ont des âges compris entre quelques milliers d’années et des milliards d’années. Elle est notamment particulièrement utile pour estimer l’âge les roches volcaniques, car le potassium-40 est abondant dans les cendres volcaniques et la lave. Elle est aussi utilisée sur les fossiles d’hominidés et d’autres fossiles trouvés dans des formations rocheuses.
La datation par l’uranium-thorium
La datation par l’uranium-thorium est une troisième méthode basée sur la désintégration radioactive de l’uranium-238 en thorium-234 et de l’uranium-235 en thorium-231. Elle permet de dater les échantillons minéraux tels que les coraux, les stalactites et les stalagmites.
Les coraux et les formations calcaires se forment en effet en absorbant de l’eau de mer qui contient de petites quantités d’uranium. Au fil du temps, l’uranium se désintègre en thorium qui est ensuite piégé dans la structure cristalline du corail ou de la formation calcaire. En déterminant les quantités d’uranium et de thorium contenues dans un échantillon, les scientifiques peuvent ainsi calculer l’âge de l’échantillon.
La datation par l’uranium-thorium est particulièrement utile pour dater des échantillons ayant une durée de vie de plusieurs centaines de milliers d’années. Cette méthode est également utilisée pour dater les formations calcaires dans les grottes. Or, cela peut fournir des informations sur les changements dans les niveaux d’eau souterraine, la température et la composition chimique de l’eau au fil du temps. De manière générale, cette technique permet aux scientifiques de comprendre l’histoire géologique et environnementale de la Terre.
La thermoluminescence
La datation thermoluminescente est utilisée pour déterminer l’âge de certains matériaux tels que les céramiques, les pierres, les briques et les tuiles qui ont été chauffées à haute température pendant leur fabrication ou leur utilisation. Cette méthode est basée sur le fait que les cristaux dans ces matériaux accumulent de l’énergie lorsqu’ils sont exposés à des rayonnements ionisants, tels que les rayons cosmiques et les rayons gamma, présents dans l’environnement.
Lorsque les matériaux sont chauffés, l’énergie est libérée sous forme de lumière dans un processus appelé « thermoluminescence », d’où le nom de la technique. En fonction de la quantité de lumière émise par un échantillon lorsqu’il est chauffé à une température spécifique, les scientifiques peuvent déterminer la quantité d’énergie obtenue par les cristaux dans l’échantillon depuis sa dernière exposition à la chaleur.
La datation thermoluminescente permet donc d’évaluer l’âge d’un matériau en déterminant le temps écoulé depuis sa dernière exposition à la chaleur. Cette méthode peut servir pour dater des matériaux chauffés à des températures allant jusqu’à environ 500 °C. Elle peut par ailleurs fournir des âges allant jusqu’à environ 500 000 ans.
La datation par résonance de spin électronique
On termine avec une autre méthode : la datation par résonance de spin électronique. Elle utilise la mesure des niveaux d’énergie des électrons piégés dans les matériaux pour déterminer leur âge. Cette méthode permet de dater les dents, les os, les coquilles d’oeufs, les grains de quartz ou encore les minéraux tels que la calcite.
Lorsque les rayons cosmiques frappent la Terre, ils créent en effet des électrons piégés dans les minéraux et les matériaux organiques. On retrouve alors ces électrons dans les imperfections du cristal comme les défauts de couleur ou les cavités des matériaux organiques. Ils ont alors une énergie spécifique qui peut être mesurée en utilisant la résonance de spin électronique.
La datation par résonance de spin électronique peut être utilisée pour dater des échantillons qui ont un âge compris entre environ 50 000 ans et 2,5 millions d’années. Cette méthode est particulièrement utile pour estimer l’âge des dents et des os fossiles d’animaux préhistoriques ainsi que des coquilles d’œufs fossiles. Elle peut également servir à étudier les processus environnementaux et géologiques.
Cave di Cusa
Cave di Cusa was an ancient stone quarry in Sicily, that was the source of stone used to build the temples in the ancient Greek city Selinunte. This site was quarried beginning in the 6th century BC until it was abandoned in 409 BC when the city was captured by the Carthaginians.
Dinosaure et sexe : comment les gigantesques sauropodes arrivaient-ils à se reproduire?
Plus de 40 mètres à la toise et 100 tonnes à la balance pour les plus grands, les sauropodes écrasent tout en terme de taille. Mais leurs mensurations mêmes rendent périlleux l'accouplement... et difficilement envisageable.
Long cou, longue queue, fermement planté sur ses quatre pattes : le dinosaure placide et le dinosaure herbivore sauropode a tenté toutes les variations morphologiques possibles autour de ce thème apparemment basique. Et surtout, il a érigé en marque de fabrique un gigantisme toujours inégalé : 3 à 5m pour les plus petits (Europasaurus…) mais jusqu’à une quarantaine de mètres chez les titanosaures et près d’une centaine de tonnes -la girafe culmine à 6m et l’éléphant à 10t.
Derrière ces silhouettes inamovibles, les paléontologues cherchent les traces d’un dimorphisme sexuel capable de les éclairer sur leur vie intime. Les colosses semblent s’être à l’occasion fiés à des différences de carrure pour se distinguer, notamment chez certains prosauropodes et chez Europasaurus. Le dimorphisme joue déjà à des niveaux assez discrets : taille respective des pelvis et nombre de vertèbres caudales peuvent renseigner sur le sexe de leur propriétaire et sur quelques modalités copulatoires… Dans un cas (pelvis plus large) il facilite la ponte et le décalage de queue pour la fécondation, dans l’autre (fusion des caudales) il permet à l’appendice de claquer comme fouet -de quoi envoyer des signaux, par exemple de séduction.
Un dinosaure avec un long cou pour la parade ?
Plus visible, leur long cou (plus de 10 m chez Mamenchisaurus par exemple) a également pu être un élément important lors des parades des mâles : certains chercheurs, mais le débat est vif, ont suggéré qu’il pouvait se parer de couleurs vives, d’épines dont les empreintes fossiles ont été conservées pour des diplodocidés et autres excroissances osseuses comme chez amargasaurus. Chez les tortues géantes de Galapagos, leur important cou est d’ailleurs largement utilisé pour s’intimider au combat et imposer un statut.
Le gros du problème reste en fait l’acte lui-même. L’analyse des squelettes prouve que ces animaux pouvait se cabrer, au moins légèrement, et les femelles étaient vraisemblablement capables de supporter leur poids et celui de leur compagnon arrivé par derrière…
L’hypothèse aquatique prend l’eau
Pour les soulager, l’hypothèse d’une partie aquatique a longtemps été en vogue mais, souligne le paléobiologiste Timothy Isles, « c’est désormais prouvé que, même si ces animaux sont capables de se déplacer dans l’eau, le mâle n’aurait pu monter sur la femelle : il aurait chaviré… » D’autres, comme le paléonthologue Kenneth Carpenter, pointent que la maturité sexuelle chez ces titans survenait assez tôt, et qu’ils pouvaient donc se reproduire alors qu’ils étaient à des tailles encore praticables…
Acrocanthosaurus (zoome3)
Acrocanthosaurus (littéralement « lézard à hautes épines ») est un genre éteint de grands dinosaures théropodes carnivores de la famille également éteinte des Carcharodontosauridae, ayant vécu dans ce qui est maintenant l'Amérique du Nord au cours de l'Aptien et de l'Albien inférieur (Crétacé inférieur). Comme pour la plupart des dinosaures, le genre Acrocanthosaurus n'est représenté que par une seule espèce : Acrocanthosaurus atokensis ; son nom scientifique est francisé en acrocanthosaure. Ses restes fossiles ont été découverts dans les États de l'Oklahoma et du Texas aux États-Unis, mais des dents qui lui ont été attribuées ont été trouvées jusqu'au Maryland.
Droméosauridé (Natural History Museum of Utah)
Les Dromaeosauridae (droméosauridés) sont une famille éteinte de dinosaures théropodes ressemblant à des oiseaux. Ils étaient des carnivores à plumes de taille petite à moyenne qui ont abondé au cours du Crétacé. Le nom Dromaeosauridae signifie « lézard coureur », du grec dromeus (δρομευς) qui signifie « courir » et sauros (σαυρος) qui signifie « lézard ».
On a trouvé des fossiles de droméosauridés en Amérique du Nord, Europe, Afrique, Japon, Chine, Mongolie, Madagascar, Argentine et Antarctique. Ils sont apparus au milieu du Jurassique (à la fin du Bathonien, il y a environ 164 millions d'années) et ont survécu jusqu'à la fin du Crétacé (Maastrichtien, il y a 66 Ma), soit pendant environ 100 millions d'années, jusqu'à l'extinction Crétacé-Tertiaire. La présence de droméosauridés dès le Jurassique moyen a été confirmée par la découverte de dents fossiles isolées, mais aucun corps fossilisé de droméosauridé de cette époque n'a été retrouvé.
Tremblements de terre : les zones à risque au Québec
L’immense majorité des séismes dans le monde surviennent le long des plaques tectoniques, qui constituent la partie externe de l’écorce et du manteau de la Terre. Ces plaques se déplacent constamment à des vitesses de 2 à 12 cm par année, se « frottant » les unes aux autres voire plongeant l’une sous l’autre (dans les zones dites de subduction). Les pires séismes, comme ceux qui surviennent au Japon, sont générés dans les zones de subduction. La côte Pacifique du Canada, où plus de 1000 séismes annuels sont enregistrés, fait d’ailleurs partie de ces zones à risque, puisque plusieurs plaques (la plaque pacifique, la plaque nord-américaine et la plaque océanique Juan de Fuca) s’y côtoient dangereusement.
« En fait, 97% de l’énergie sismique relâchée sur la planète est concentrée le long des plaques, souligne Maurice Lamontagne. Les 3% restants concernent les milieux intraplaques. »
C’est le cas du Québec, tranquillement « assis » au milieu de la plaque nord-américaine. « Ici, les séismes sont causés par la réactivation de failles préexistantes, explique le séismologue. Ces failles sont inactives jusqu’à ce que les contraintes [forces exercées sur les roches] accumulées excèdent la résistance de la roche. » Cette dernière se brise alors brutalement, relâchant cette énergie sous forme de séisme.
Les contraintes en question sont probablement dues, en grande partie, à la dorsale située au milieu de l’océan Atlantique, qui marque une zone d’écartement entre deux plaques. Celles-ci s’éloignent l’une de l’autre au rythme d’environ 2 à 3 centimètres par an. « La plaque nord-américaine est poussée constamment vers l’Ouest, explique Maurice Lamontagne. À cela s’ajoute peut-être également des perturbations locales, comme le ʺrebondissementʺ du Québec lié à la disparition de la couverture glaciaire il y a 10 000 ans, ce qu’on appelle le réajustement post-glaciaire. » Enfin, précise-t-il, les failles de certaines régions sont peut-être naturellement plus fragiles, notamment dans Charlevoix en raison de l’impact météoritique qui a dévasté la zone il y a 350 millions d’années.
Végétation du Dévonien
The greening of land
The Devonian Period marks the beginning of extensive land colonisation by plants. With large land-dwelling herbivores not yet present, large forests grew and shaped the landscape.
Many Early Devonian plants did not have true roots or leaves like extant plants, although vascular tissue is observed in many of those plants. Some of the early land plants such as Drepanophycus likely spread by vegetative growth and spores. The earliest land plants such as Cooksonia consisted of leafless, dichotomous axes and terminal sporangia and were generally very short-statured, and grew hardly more than a few centimetres tall. Fossils of Armoricaphyton chateaupannense, about 400 million years old, represent the oldest known plants with woody tissue.
By the Middle Devonian, shrub-like forests of primitive plants existed: lycophytes, horsetails, ferns, and progymnosperms evolved. Most of these plants had true roots and leaves, and many were quite tall. The earliest-known trees appeared in the Middle Devonian. These included a lineage of lycopods and another arborescent, woody vascular plant, the cladoxylopsids and progymnosperm Archaeopteris. These tracheophytes were able to grow to large size on dry land because they had evolved the ability to biosynthesize lignin, which gave them physical rigidity and improved the effectiveness of their vascular system while giving them resistance to pathogens and herbivores. These are the oldest-known trees of the world's first forests. By the end of the Devonian, the first seed-forming plants had appeared. This rapid appearance of many plant groups and growth forms has been referred to as the Devonian Explosion or the Silurian-Devonian Terrestrial Revolution.
The 'greening' of the continents acted as a carbon sink, and atmospheric concentrations of carbon dioxide may have dropped. This may have cooled the climate and led to a massive extinction event.
Deinonychus (Velt0n)
This species, which could grow up to around 3.4 meters (11 ft) long, lived during the Early Cretaceous (about 115–108 million years ago) from the mid Aptian to early Albian ages. Fossils have been recovered from the U.S. states of Montana, Utah, Wyoming, and Oklahoma (in rocks from the Cloverly Formation and Antlers Formation), though teeth possibly belonging to Deinonychus have also been found much farther east in the state of Maryland.
Crassigyrinus (Mario Lanzas)
Crassigyrinus (from Latin: crassus, 'thick' and Greek: γυρίνος Greek: gyrínos, 'tadpole') is an extinct genus of carnivorous stem tetrapod from the Early Carboniferous Limestone Coal Group of Scotland and possibly Greer, West Virginia.
Respiration de dinosaures
Vertebral ribs in living birds have bony prongs called uncinate processes, which aid the muscles used to move air through their immobile lung and pneumatic air sacs in their bones.
Cartilaginous uncinate processes are also present in living crocodylians, and likely served the same ventilatory function. The scientists have now inferred the presence of uncinate processes in at least 19 fossil archosaur taxa and dinosaurs, including T. rex.
They suggest that cartilaginous uncinate processes were present in all dinosaurs, as well as their early archosaur relatives. This indicates that modern bird-like breathing has a deep evolutionary history extending back well beyond the origin of birds.
Congrats to my colleagues, Yan-yin Wang, Leon Claessens and Corwin Sullivan! Art by Henry Sharpe @henry.sharpe.art
Read the paper: https://doi.org/10.1038/s42003-022-04301-z
Read lead author Yan-yin Wang’s blog article for Nature: https://ecoevocommunity.nature.com/posts/uncinate-processes-lever-like-structures-attached-to-the-ribs-may-have-helped-many-dinosaurs-breathe-a-little-easier
Carnyx
A nearly complete 1st century BCE carnyx found in 2004 at Tintignac, France (the one in the left picture, with a reconstruction in the right). Fashioned as a snarling boar, the carnyx was a war horn used by the Iron Age Celts between c. 200 BCE and c. 200 CE.
Deadly sharp points found in Idaho could be first American-made tools
Lethally sharp projectile points found along the banks of a river in southwestern Idaho, dated to nearly 16,000 years ago according to a study published today, could represent the oldest evidence of the first tool technology brought to the Americas.
Apparently deposited into a series of shallow pits by an ancient group of hunter-gatherers, the points are examples of “stemmed point technology,” which allowed people back then to fashion spear tips from a wide range of available materials. Based on the objects’ similarities to earlier artifacts, their discovers argue, the blueprint for making them may have come from East Asia.
La tombe de Vedbæk
A young woman from Vedbaek, Denmark, buried with her newborn child who had been placed on the wing of a swan, 4000 BC.
Vedbaek 'The swan's wing burial' Tomb 8 is the most famous of the burials, containing a young woman, who may have died in childbirth, and a premature baby.
The symbolism of the baby on the swan wing has been much debated with suggestions including purity and a waterfowl's ability to transcend water, land, and air.
Indeed, both bodies were cared for in death (the disordered state of the mother's ribs suggests that she may have been resting on an organic "pillow"), suggesting the belief that the spirit remained with the body.
780,000-Year-Old Baked Carp Is Earliest Evidence Of Humans Cooking With Fire
Archaeologists in Israel have discovered evidence of what may be the first-ever baked fish supper. After analyzing the remains of an enormous extinct carp, the study authors concluded that the animal was carefully cooked at a low-to-moderate heat 780,000 years ago, pushing back the earliest use of fire to prepare food by over 600,000 years.
DNA extracted from bones and teeth in a 4,600-year-old stone age burial unearthed in Germany has provided the earliest evidence for the nuclear family as a social structure.
The find consists of two parents and two sons who were buried together after being killed in a violent conflict over some of the most fertile farming land in Europe.
The group burials, which appear to have happened together, tell a story of violent deaths. The people were members of the Corded Ware culture, named after their practice of decorating pots using twisted cord.
Scientists Discover 319-Million-Year-Old Fossilized Brain
A very long time ago, a fish died, was buried in sediments and eventually became fossilized. Today, 319 million years later, it's the star of a study that reveals "the oldest example of a well-preserved vertebrate brain."
University of Michigan doctoral student Rodrigo Figueroa led the study, published in the journal Nature on Wednesday. The small fish is Coccocephalus wildi, a type of ray-finned fish. Living examples of ray-finned fish include swordfish and trout. It's a diverse group made up of about 30,000 species.
"This unexpected find of a three-dimensionally preserved vertebrate brain gives us a startling insight into the neural anatomy of ray-finned fish," said paleontologist Sam Giles in a University of Birmingham statement. "It tells us a more complicated pattern of brain evolution than suggested by living species alone, allowing us to better define how and when present day bony fishes evolved." Giles is a co-author of the study.
The researchers used a noninvasive CT scan -- the same technology used for medical imaging of humans -- to look inside the skull without damaging the fossil. They found a brain and cranial nerves that were about an inch (2.5 centimeters) long. The university said a dense mineral replaced the brain and nerves, preserving it "in exquisite detail."
We're all familiar with fossilized bones, but preservation of soft tissues like brains is much rarer. The researchers were able to compare the structure of the ancient brain with modern-day animals. All current ray-finned fish have brains that fold outward as they develop in the embryo. Coccocephalus' brain, however, folds inward. This knowledge helps scientists better understand the timeline of brain evolution in ray-finned fish.
Giles said Coccocephalus wildi's brain resembles those found in paddlefish and sturgeon, which are considered "primitive" fish, since they diverged from other ray-finned fish over 300 million years ago.
The fossil was originally found in a coal mine in England over a century ago. "With the widespread availability of modern imaging techniques, I would not be surprised if we find that fossil brains and other soft parts are much more common than we previously thought," said Figueroa. "From now on, our research group and others will look at fossil fish heads with a new and different perspective."
The mystery of North America's missing eastern dinosaurs (BBC)
Hidden within North America is a long-forgotten continent once ruled by a bizarre cast of dinosaurs – but only a handful of fossils have ever been found.
It was a typically warm, humid day in the Late Cretaceous. A strange, pallid mass was floating in the cobalt-blue waters of a shallow sea, above what is now New Jersey. It was a dead dinosaur, the bloated carcass of a monstrous, 6.4m (21ft)-long distant relative of Tyrannosaurus rex.
With an athletic frame and jaws full of flesh-ripping teeth, Dryptosaurus aquilunguis looked remarkably like its cousin, but with a bloodcurdling twist: on the ends of its stubby little arms were great, grasping "hands", complete with an array of unwieldy eight-inch (20cm) talons. Its fingers were meat hooks, its teeth like piercing bananas. This ancient beast could wrap its hands around you while it bit your head off.
The peculiar dinosaur had staggered its final steps some weeks earlier, though this was just the beginning of its adventures. First its body slipped into the local river – possibly after a flood – where it bobbed around, miraculously avoiding the attention of marauding crocodiles. Eventually, it was flushed out into an ancient inland sea. As the fallen giant decomposed, it sank to the bottom. There its body parts would remain, safely interred in their silty crypt for the coming 67 million years.
That was, until this peaceful sleep was interrupted by workers at the West Jersey Marl Company one summer's day in 1866. They had been digging up a seam of green, muddy rock to sell as fertiliser when they uncovered a jumble of suspiciously large bones.
The fossils caught the attention of a young zoologist, Edward Drinker Cope – a "dandyish character" with a luxurious moustache who would go on to discover many of the most iconic dinosaurs in North America. He promptly identified the New Jersey remains, writing that they belonged to a "totally new gigantic carnivorous Dinosaurian!" Other than this, it wasn't immediately clear just how special the find really was.
Today the remains of the Dryptosaurus are tucked away in a small drawer at the Academy of Natural Sciences, Pennsylvania – a neat arrangement of crumbling vertebrae, jaw fragments, occasional limb bones and teeth. But it turns out these sparse artifacts aren't just all that's left of this single individual, nor are they simply the last physical evidence of its species. In fact, they're among the few surviving remnants of an entire continent – a forgotten land of strange dinosaurs most people have never heard of. How has this happened? And what was it like?
A mystery history
Hidden beneath North America is a secret past. For 27 million years in the Late Cretaceous, it was cleaved into two pieces. In the west was the ancient continent of Laramidia. In the east, the long-vanished continent of Appalachia. Between them was a shallow, predator-infested sea, the Western Interior Seaway. At times, it was decidedly tropical – almost like a warm bath, but swimming with crocodiles, sharks, and the gaping mouths of 18m- (59ft)-long mosasaurs.
As far as dinosaurs were concerned, the two halves might as well have existed on different planets – they were totally isolated from each other. Though they were contemporaries, Dryptosaurus would never have sparred with a T. rex, ripped the flesh from a triceratops, or fled from the flattening feet of a brontosaurus.
To this day, the last relics of Laramidia can be found in rock layers that stretch from the otherworldly, cacti-filled landscapes of the Mexican desert to the frigid oilfields of western Alaska. In the east, the last hints of Appalachia lie under a region extending from the cypress swamps of Mississippi to the arctic tundra around Hudson Bay in Manitoba, Canada.
And yet, the prehistoric inhabitants of only one of these landmasses have dominated in the popular imagination.
Over the last century and a half, Laramidia has yielded the vast majority of the dinosaurs we are familiar with – at least 32 near-complete skeletons of T. rexes, herds of Triceratops, bones from around 80 stegosaurs, and an Alamosaurus that weighed as much as a small commercial aircraft. In fact, America's natural history museums are almost exclusively populated with dinosaurs from this western continent.
Like Laramidia, Appalachia was also thronging with feathery, scaly and armoured giants. But they're virtually absent from public displays – and you won't find them represented in documentaries, Hollywood films, or children's toyboxes.
In contrast to its western counterpart, Appalachia left few traces behind. In the 169 years or so that people have been looking, it has provided little more than a few crumbling partial dinosaur specimens and a handful of bones and teeth. In fact, the continent's prehistoric wildlife has almost entirely vanished from the fossil record.
Until recently, these enigmatic eastern beasts – and the land they inhabited – were so obscure, they were rarely even discussed by palaeontologists.
Now, thanks to a few new discoveries and fresh interest in the sparse remains uncovered in the past, a picture of a lost world is emerging – a subtly garbled rendering of the usual vision of prehistoric North America. This was a place where compact, pony-sized relatives of triceratops roamed the landscape alongside giant, cow-like hadrosaurs, scythe-handed tyrannosaurs, towering dino-ostriches and heavyset, reptilian "armadillos".
In short, the familiar cast of dinosaurs that we all grow up with is only half the story.
A strong start
In the small town of Haddonfield, New Jersey, at the end of a quiet suburban street, is the grave of a long-dead resident. Houses give way to a patch of muddy forest, where there is a stone-mounted memorial plaque. A few hundred feet below, in a deep, vine-covered ravine, is a small depression in the clay. This is where the body was found.
In 1830, a farmer had been digging for mineral-rich marl in this small pit, when he uncovered an assortment of giant bones resembling vertebrae. It was the find of a lifetime – but he wouldn't know it until he was an old man.
In fact, though collectors such as Mary Anning had already begun to discover the bones of ancient marine reptiles, such as plesiosaurs, dinosaurs didn't even have a name yet, and would only acquire one over a decade later. At the time, their remains were often associated with mythological beasts or explained away as particularly large specimens of ordinary animals. Sioux Native Americans believed them to belong to monsters destroyed by thunder spirits, while European scientists had historically mistaken them for the bones of elephants or large reptiles. To confound matters even further, no one had ever found a dinosaur in the United States before.
Naturally, the farmer didn't think much of the fossils, except as minor curiosities. He took them home, and stashed them away. There they remained for 28 years, occasionally brought out to impress guests. Some were even casually given away.
That was, until a fateful evening in 1858 when an amateur geologist stopped by for dinner. The first US dinosaur had been found in Missouri four years earlier, so he knew exactly what he was looking at. Eventually he led a team to excavate the original site and retrieve the rest of the animal. It was a duck-billed dinosaur, a hadrosaur, and it just so happened to have been an inhabitant of the lost continent of Appalachia.
A neglected land
Though Appalachian dinosaurs are obscure today, it hasn't always been this way.
In the mid-19th Century, the Haddonfield hadrosaur was the most complete the world had seen yet – with some 55 out of an estimated 80 bones. And right from the beginning, it was famous. It was the first ever dinosaur to be put on public display, and quickly became a household name – immortalised in paintings and discussed rapturously in newspapers. Over a century and a half later, it has prominent status as New Jersey's official state dinosaur and remains the most intact ever found from Appalachia.
The hadrosaur was so good, it triggered a rush to explore the region for others, and two palaeontologists in particular began frantically unearthing as many as they could – mostly so they could claim the credit. In fact, the treasure was the direct trigger for the infamous Bone Wars – a bitter and often tragically petty feud between Cope and one of his friends that nearly bankrupted them both. (Read more about how the rivalry laid the foundations for our knowledge of American dinosaurs.)
In the decades that followed the discovery, a surprisingly large number of dinosaur fossils were found in the region – Cope unearthed the big-handed Dryptosaur in New Jersey less than a decade later. Initially he called it Laelaps, but after an unfortunate blunder involving an eponymous mite, it was later renamed.
This golden age of eastern dinosaurs did not last long. By the late 1870s, interest was mounting in a promising new cluster of fossils emerging from Wyoming and Colorado. This was the beginning of America's love affair with the Morrison formation – a seam of sedimentary rock from the Late Jurassic that stretches from Montana to New Mexico. And it is this hallowed ground that has yielded the vast majority of the US' fossil riches, including mega-stars such as Brachiosaurus, Stegosaurus, Triceratops, Diplodocus and T. rex.
A crumbling legacy
The sandy, clay-rich "greensands" of New Jersey, so-named because of their characteristic olive tinge, include rocks that formed during the Late Cretaceous, when a sizeable strip down the middle of North America had been swallowed up by the Western Interior Seaway.
As a result, most of the fossils within are from marine animals that drifted down into sediment on the seafloor when they died. But muddled up with the remains of ancient sharks, exotic sea snails, and unusual plesiosaurs with formidable 1.75m (5.7ft) heads, are a large number of conifer trees and even occasional dinosaurs – the best-preserved remains from Appalachia.
Like the New Jersey Dryptosaurusand Hadrosaurus, these fossils are thought to belong to animals that died inland, near the coast, and were somehow transported out to sea by rivers or the tides. Many Appalachian dinosaurs carry tantalising echoes of this final journey in their bones, in the form of bite marks from sharks and crocodiles, and boreholes by foraging molluscs.
In contrast, most fossils found in western north America formed in terrestrial rivers and coastal plains – places where dinosaurs were actively living before they were transformed into fossils. This is the first problem with fossil-hunting in Appalachia.
Even in optimal conditions, dinosaur fossils occur at a fairly low density. Their remains have run the gauntlet of scavengers, the forces of decomposition, and becoming entombed in the right sort of sediment before they formed fossils. For the Appalachian fauna, being washed out to sea is just another rare event to add to that list. There just aren't as many dead dinosaurs in the ocean as there are on land, and the fossils are correspondingly hard to find.
This is compounded by the landscape in the east, which is a major challenge for palaeontologists.
"So generally speaking, I just don't dig until I hit something," says Nick Longrich, a palaeontologist and evolutionary biologist at the University of Bath. "Let's be generous and say there's a dinosaur fossil every 100m (328ft), how much rock are you going to have to move to find that one skeleton?"
Instead, it's standard practice to start with an "outcrop" – a place where rock layers are visible already, such as cliffs, hills and riverbanks – and simply take a stroll. "You're walking, walking, walking and you find a few scraps of bone coming out, so you dig back into the hill," says Longrich.
In the eastern United States, where the land is flatter, there just aren't as many outcrops – and consequently, opportunities for stumbling upon fossils – as there are among the strange carved hills found in the western Badlands.
Then there's the issue of vegetation. The overgrown grave of the Haddonfield hadrosaur is typical of the drawbacks of Appalachian digs – with a warm, humid summer climate and around triple the rainfall of the western bone beds, the region is extremely popular with foliage.
"Plants are kind of the enemy of palaeontologists," says Longrich, who laments that they grow all over their precious fossils. Not only do their roots break up the rocks beneath them, often destroying any dinosaurs lurking near the surface in the process, but they smother outcrops where digging might otherwise be fruitful.
"And so historically, that's one of the main reasons we know a lot less about it [the eastern continent], it's just very vegetated," says Longrich. To dig among the remains of Appalachia requires battling through a throng of muddy roots. He explains that it's one of the same reasons you hardly ever hear of dinosaurs being discovered in tropical locations like the Amazon basin, where the first ever fossils were found as recently as 2004 – they are there, but they're almost impossible to access.
And it gets worse. Even once Appalachian fossils have made it out of the ground, they're often riddled with disease – not one that affected the living animal, but a malady of stone. "Pyrite disease" occurs when the glistening metallic mineral pyrite, otherwise known as "fool's gold", reacts with humid air to create a cocktail of rust, sulphur dioxide and sulphuric acid.
It can turn fossils that have lain safely underground for millions of years to dust in a matter of decades and is particularly problematic in eastern North America, where it's wet.
In contrast, palaeontologists working on the sun-baked Badlands of Montana or Wyoming spend their time chiselling away satisfying flakes of dry rock. Often, they don't even have to do that.
"You just walk around and you find them," says Longrich, who points out that common or imperfect specimens are frequently just left lying around, half-submerged in stone. "In Alberta they have so many dinosaur skeletons they literally can't collect them… it's like 'oh it's a duckbill [a hadrosaur], let's leave it here'," he says.
An enigmatic crowd
As a result, the fauna of Appalachia remains deeply mysterious.
By 1997, there were fewer than 10 known species of eastern dinosaurs, including bones from several hadrosaur individuals, Cope's Dryptosaurus, and a few assorted individual bones and teeth – the pantheon of known inhabitants had barely changed since the 1860s.
However, over the last few decades, scraps of information have slowly been emerging.
Take the group that encompasses all the flesh-eating dinosaurs, the theropods. "Right now there are only three specimens that represent individuals for which we have multiple bones," says Chase Doran Brownstein, an undergraduate student at a research associate at the Stamford Museum and Nature Center. These include Cope's Dryptosaurus, as well as two other tyrannosaurs – one found identified in 2005, and the other described by Brownstein himself in 2021.
"So you can see it's like two discoveries in the last two decades, after over a hundred years of silence – nothing happening," says Brownstein.
The vast majority of recent discoveries haven't come from new digs – they were found by rummaging around in museum drawers, where some bones have been mislabelled or overlooked. "Some of these fossils have been collected decades or a century ago," says Longrich.
For now, the fossil record still conjures a scene dominated by giant 35ft-long (10.6m) hadrosaurs, and ferocious relatives of T. rex. But it turns out Dryptosaurus didn't have a full monopoly on terror, and had to share its home with Appalachiosaurus, a similar bipedal predator of unknown size.
"It's kind of a lost world that's off doing its own thing, evolving its own fauna," says Longrich.
These would have shared their tropical, rainforest home with ornithomimosaurs – feathered dinosaurs resembling ostriches that may have been mostly vegetarian. In 2022, Lindsay Zanno, a palaeontologist at the North Carolina Museum of Natural Sciences, and colleagues discovered that the ones in Appalachia were exceptionally big-boned – one 13-14 year old individual (represented by a single bone) was over three times heavier than a modern ostrich.
There was also a healthy population of unusually large tank-like dinosaurs – nodosaurs – though these were rare in Laramidia.
On the other hand, no one has ever found evidence of any giant sauropods – the group of long-necked vegetarian dinosaurs that includes Diplodocus and Brontosaurus – and scientists have only found a single tooth from a possible horned dinosaur like Triceratops.
Many of the dinosaur residents weren't totally original, but quirky takes on long-established groups.
In 2016, Longrich was rummaging in a drawer at Yale University's Peabody Museum when he came across something intriguing: a little piece of jawbone. It was labelled as belonging to a hadrosaur, but he immediately thought this must be a mistake – he had seen a bone like that before. It turned out to belong to a leptoceratopsian, a compact distant relative of Triceratops.
Now there's growing interest in Appalachia as an evolutionary experiment. After the Western Interior Seaway cleaved North America in two, the eastern half was utterly isolated for 27 million years. But its western counterpart had a neighbour – it was connected to Asia via an ancient land bridge.
"And what that does is creates a corridor where – I don't know if it's intermittent, or permanent – but dinosaurs can go back and forth between Asia and North America. And there's a kind of ping pong where dinosaurs evolve in Asia, move to north America, move back and vice versa," says Longrich.
But while Laramidia was engaged in a lengthy exchange programme with Asia, Appalachia was on its own, so it's thought that it may not have developed such a diverse array of dinosaurs. "We could be wrong, maybe we're just not finding these things," says Longrich.
As interest builds in the eastern continent, Longrich is optimistic that we will soon uncover more hidden fossils from this long-forgotten land. But for now, one thing is clear: America's lost continent isn't giving up its secrets just yet.
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