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Climacoconus
Climacoconus quadratus, formation de Neuville Formation, Grondines, région de Québec, Québec,
Climacoconus batteryensis, formation Vauréal, Anticosti, Québec
Climacoconus batteryensis, formation Vauréal, Anticosti, Québec
Climacoconus rallus, Chazy, formation de Laval, Laval, Québec
Climacoconus est un genre éteint de conulaires (des animaux marins fossiles au corps pyramidal en forme de pyramide inversée, apparentés aux cnidaires). Leurs fossiles se caractérisent par une coquille phospho-calcique ornée de fines crêtes transversales et se retrouvent parfois en symbiose avec des bryozoaires.
Âge géologique : Principalement connu au Paléozoïque inférieur (Ordovicien et Silurien), avec une répartition géographique incluant l'Amérique du Nord et la région baltique.
Paleocanna tentaculum
Jellyfish are delicate, almost ghostly creatures. But under just the right circumstances, these spectral invertebrates can still tell stories long after their death. Not far from Quebec City, Canada marine paleontologists have discovered a new species of invertebrate that swayed in Paleozoic ocean currents over 450 million years ago. Paleocanna tentaculum may not look much like its living descendants, but according to a team of researchers writing in the Journal of Paleontology, the tubular polyp is more closely related to today’s jellyfish than its other ancient cousins.
The geological record contains far more examples of vertebrate fossils than invertebrates, or animals without a backbone. Given how few invertebrate samples there are in the fossil record, the study’s authors were particularly excited to finally examine a collection of unique specimens housed at Montreal’s Musée de paléontologie et de l’évolution (MPE). The specimens were first uncovered during a 2010 dig at the Upper Neuville Formation in the Saint Lawrence Lowlands—about 31 miles northeast of Quebec’s capital. A total of 15 limestone slabs were excavated by amateur fossil hunter John Iellamo and donated to the MPE.
“He was able to recognize the scientific importance of these fossils and made them available for research. Without him, we would not be talking about this new species,” study co-author and McGill University paleontologist Louis-Philippe Bateman said in a statement.
Bateman and colleagues tallied around 135 fossilized specimens before photographing and measuring 39 examples. They then compared their anatomy to 69 living and extinct species related to present-day jellyfish. The team soon realized many of the creatures were aligned in the same direction when they died.
“We think they were buried in place, or were not transported far before being buried,” explained study co-author and Université de Montréal palebiologist Greta Ramirez-Guerrero. “This rapid burial, combined with low-oxygen conditions in the surrounding environment, slowed decay and helped preserve the animals before the sediment turned to rock.”
Unlike many jellyfish species, P. tentaculum wasn’t a free-floating organism. Instead, the tubular polyp likely anchored itself to the Paleozoic ocean floor, using its crown of tentacles to capture nearby prey. Despite its alien-like appearance, a taxonomic analysis shows the ancient creatures are much more closely related to living species like box jellies than they are to extinct, tube-dwelling animals. This places the animal much closer to present-day marine invertebrates than most other fossil polyps. Aside from its uniqueness, P. tentaculum serves as a valuable reminder that important paleontological discoveries aren’t always made in the most famous fossil formations.
“I’ve often caught myself saying that we have a less glamorous fossil record than places like British Columbia or Alberta,” said Bateman. “Discoveries like this one show that many things have yet to be discovered and described here.”
Les enregistrements stratigraphique et paléontologique ordoviciens et siluriens d’Anticosti comme valeur universelle exceptionnelle (André Desrochers)
Les éponges en colonnes retrouvées à Anticosti sont des éponges fossiles appelées stromatoporoïdes, plus précisément de la famille des Aulacératidés. Elles vivaient fixées au fond d’une mer chaude et peu profonde à l’Ordovicien.
Grande barrière gaspésienne
Peut-on comparer la barrière récifale du Silurien en Gaspésie à la Grande Barrière australienne?
Oui, d’un point de vue morphologique, il y a un parallèle intéressant entre les deux.
La barrière récifale du Silurien en Gaspésie jouait un rôle semblable à celui de la Grande Barrière australienne actuelle : elle protégeait la côte, abritait une riche vie marine et accumulait d’épaisses couches de calcaire.
La grande différence vient de sa composition. En Gaspésie, les récifs siluriens étaient construits surtout par des stromatopores (des éponges calcaires massives) ainsi que des coraux tabulés et rugueux. Ensemble, ils formaient une structure solide, arrondie et compacte, plutôt beige, sans les formes branchues ni les couleurs éclatantes des coraux modernes.
En somme, l’architecture (avec avant-récif, crête, et lagon) était similaire, mais l’aspect visuel évoquait davantage un mur de pierre vivante qu’une forêt tropicale de coraux colorés.
Qu’est-ce qu’un stromatopore?
Le stromatopore (ou stromatoporoïde) était un animal marin qui vivait dans les mers chaudes et peu profondes, bien avant l’apparition des coraux modernes.
Ce n’était pas un corail, mais une éponge qui sécrétait un squelette calcaire très solide.
Ce squelette se formait par couches successives, un peu comme un mille-feuille de calcaire, d’où son nom, issu du grec stromato (couche) et pore (trou).
L’eau de mer circulait dans de fins canaux à l’intérieur de la structure, permettant à l’éponge de filtrer sa nourriture.
À quoi cela ressemblait-il?
Les stromatopores formaient :
des dômes, monticules ou plaques de calcaire, souvent beige, parfois de plusieurs dizaines de centimètres, voir mètres, de diamètre ;
une surface lisse ou légèrement bosselée, percée de minuscules pores visibles seulement au microscope;
des récifs massifs et compacts, en s’accumulant les uns sur les autres, un peu comme le font les coraux d’aujourd’hui; mais avec un aspect plus rocheux et uniforme.
Ci-joint une illustration schématique d’un récif dévonien (un peu plus jeune) : sa structure est semblable à celle du Silurien gaspésien, à la différence que ce dernier comportait davantage de stromatopores et moins de coraux tabulés ou rugueux.
Bref, pas si simple, mais fascinant tout de même !
Anticosti, fin de l'Ordovicien
André Desrochers:
Pour une image plus représentative des fonds marins, avant et après la crise de biodiversité de la fin de l’Ordovicien :
Elle devrait illustrer principalement des invertébrés, comme sur les figures ci-jointes.
Il faudrait déterminer si l’on souhaite représenter une faune benthique ou récifale; la seconde étant nettement plus diversifiée et visuellement intéressante (voir les figures jointes).
Aller doucement avec les représentations d’euryptérides et de poissons, puisque aucun fossile confirmé de ces groupes n’a encore été trouvé dans les formations ordoviciennes ou siluriennes d’Anticosti.
Cela suggère que, bien que les conditions du bassin aient pu convenir à ces organismes, le registre fossile local ne les a pas préservés, probablement à cause de la nature des dépôts calcaires, peu favorables à la conservation des arthropodes non calcifiés.
Oui, les euryptérides existaient déjà avant la fin de l’Ordovicien, mais ils étaient encore rares et de petite taille.
Oui, les poissons primitifs (agnathes) existaient aussi, mais il s’agissait de petits individus (5–20 cm), allongés, sans mâchoires ni nageoires appariées, se nourrissant par succion de particules sur le fond marin.
Je joins deux figures tirées du dossier d’inscription au Patrimoine mondial, pour mieux visualiser la faune marine typique de cette époque.
The Ordovician Shallow Seas Diorama (Smithsonian)
Ce diorama de la vie ordovicienne a été réalisé en 1955 par George et Paul Marchand, nés dans un monde de dioramas de musée et d'art détaillé. Leur père, Henri Marchand, a étudié la sculpture auprès du célèbre Auguste Rodin en France, puis s'est installé avec sa femme Clothilde pour travailler aux États-Unis au New York State Museum. George et Paul ont collaboré avec leur père pour créer des dioramas époustouflants du monde naturel. Les Marchand ont poursuivi leur travail au Buffalo Museum of Science et, dans les années 1930, George et Paul ont repris le travail de leur père sur les dioramas. Les Marchand ont été les pionniers de techniques de création de scènes réalistes, grandeur nature, qui trompaient l'œil avec leurs arrière-plans incurvés et leurs spécimens empaillés.
Depuis lors, on a beaucoup appris sur ces fossiles étonnants. Qu'ont découvert les scientifiques ?
L'algue verte est hypothétique et probablement erronée. Les éléments qui ressemblent à des algues dans les dioramas pourraient être des interprétations erronées de ce que nous savons aujourd'hui être des traces fossiles. Si de véritables algues étaient représentées, elles aussi seraient courbées par le courant.
Dans les années 1970, les scientifiques ont utilisé pour la première fois des submersibles en eaux profondes pour explorer l'océan. Grâce à ces observations directes, nous savons aujourd'hui que les crinoïdes modernes s'inclinent avec le courant, les bras écartés formant un large cône. Il est donc probable que ces crinoïdes préhistoriques n'étaient pas aussi droits et tournés vers le haut.
Les coraux rugueux (« cornes ») sont représentés à la verticale. Les coraux modernes de forme similaire sont enfouis, seul le polype étant exposé ; nous les représenterions donc désormais sur ou dans le fond marin.
Comme leurs cousins plus petits du diorama, les grands céphalopodes nautiloïdes à coquille droite ne se reposaient pas passivement sur le fond marin. Il s'agissait probablement de prédateurs mobiles, nageant (à reculons, par propulsion par réaction) et chassant au ras du fond.
Les ventouses sur les tentacules de ces nautiloïdes pourraient être incorrectes. Leurs tentacules auraient pu avoir des gaines tentaculaires (comme le Nautilus moderne) plutôt qu'aucune (comme la pieuvre moderne).
Virtual Silurian Reef Site (Field Museum)
Dans cette mer silurienne, les stromatoporoïdes et les coraux tabulés ont construit d'anciens récifs. Les prairies de crinoïdes et les fourrés de bryozoaires ont déjoué les forts courants, tandis que les stromatoporoïdes et les bryozoaires encroûtants ont lié et cimenté les sédiments meubles et la vase. Les céphalopodes nautiloïdes orthoconiques sillonnaient les récifs à la recherche de leurs proies : les trilobites, des arthropodes rampants et fouisseurs de boue aujourd'hui disparus. Pendant ce temps, des bancs denses de milliers de brachiopodes pentamérides filtraient l'eau pour se nourrir. Dans le Wisconsin, les récifs atteignaient 10 mètres de haut dans des eaux peu profondes, tandis qu'au sud, dans l'Illinois, des eaux plus profondes ont permis aux récifs de prospérer et de dépasser les 100 mètres de haut. Jusqu'alors, il s'agissait des plus grandes structures biologiques produites et de la biodiversité la plus riche au monde.
Honeyman's Silurian Paradise (Nova Scotia Museum)
Un diorama du musée de la Nouvelle-Écosse représentant le fond marin du Silurien montrant un trilobite, un nautiloïde orthocère, un brachiopode et des gastéropodes.
Diorama de la vie marine du Silurien (Institut de recherche paléontologique d'Ithaca)
Diorama de la vie marine du Silurien, autrefois exposé au Musée national d'histoire naturelle de la Smithsonian Institution. Il est aujourd'hui conservé à l'Institut de recherche paléontologique d'Ithaca, dans l'État de New York.
Les scientifiques ont peut-être trouvé le plan du corps humain… au fond de l’océan !
Lorsque l’on pense à l’évolution du corps humain, on imagine souvent un cheminement complexe partant d’organismes relativement avancés, dotés de cerveaux et de systèmes nerveux sophistiqués. Pourtant, une découverte récente vient bouleverser cette vision en suggérant que certains des mécanismes fondamentaux à l’origine de notre organisation corporelle pourraient puiser leurs racines dans des créatures bien plus simples et éloignées de nous : les anémones de mer.
Ces organismes marins, membres de l’embranchement des cnidaires (qui comprend aussi les méduses et les coraux), sont loin d’être nos proches parents. Ils n’ont ni cerveau, ni système nerveux central, et leur corps est organisé de manière radiale, autour d’un point central, à l’inverse de la symétrie bilatérale qui caractérise les humains et la majorité des animaux complexes. Pourtant, une étude menée par une équipe de chercheurs de l’Université de Vienne révèle que les anémones utilisent un mécanisme moléculaire jusque-là associé aux bilatériens pour structurer leur corps. Cette découverte pourrait réécrire une partie de l’histoire de l’évolution animale.
Un mécanisme ancien partagé par des mondes éloignés
Le mécanisme en question est la « navette BMP médiée par la Chordine ». Derrière ce nom un peu technique se cache un processus clé du développement embryonnaire chez les bilatériens, c’est-à-dire les animaux qui présentent une symétrie gauche-droite, comme les humains, les grenouilles, ou les insectes. Ce système utilise des molécules appelées BMP (Bone Morphogenetic Proteins) qui agissent comme des messagers indiquant aux cellules leur position dans l’embryon et le type de tissu qu’elles doivent devenir.
Concrètement, l’inhibition locale des BMP par une autre molécule, la Chordine, crée un gradient de concentration dans l’organisme en développement. Selon la quantité de BMP présente, les cellules savent si elles doivent former le système nerveux central, les reins ou encore la peau ventrale. Ce processus établit ainsi un axe dorsal-ventral qui est fondamental pour organiser la structure corporelle des bilatériens.
Or, les chercheurs ont découvert que les anémones de mer, malgré leur organisation très différente, utilisent également ce même mécanisme de navette BMP médiée par la Chordine. Autrement dit, ce processus n’est pas une innovation propre aux bilatériens, mais un mécanisme évolutif beaucoup plus ancien, qui aurait existé bien avant la divergence entre cnidaires et bilatériens.
Une origine évolutive remontant à 600 millions d’années
La divergence entre cnidaires et bilatériens est l’un des événements majeurs dans l’histoire évolutive des animaux. Ces deux groupes ont des architectures corporelles radicalement différentes et sont séparés par des centaines de millions d’années d’évolution, estimées entre 600 et 700 millions d’années. La présence du même mécanisme moléculaire dans ces deux lignées suggère donc qu’il était déjà présent chez leur dernier ancêtre commun, un organisme préhistorique très ancien.
Cette hypothèse soulève plusieurs questions passionnantes. Premièrement, cela implique que les fondations moléculaires pour organiser un axe corporel complexe existaient bien avant l’apparition des bilatériens, ce qui réévalue notre compréhension de la complexité des premiers animaux. Deuxièmement, cela remet en question l’idée que les structures bilatérales se sont formées de manière totalement indépendante dans chaque groupe, laissant ouverte la possibilité que l’ancêtre commun des cnidaires et des bilatériens ait lui-même possédé une forme de symétrie bilatérale primitive.
Une complexité ancienne bien cachée
Ce que cette étude met en lumière, c’est que la simplicité apparente des anémones de mer masque en réalité une organisation biologique étonnamment sophistiquée. Sans cerveau ni système nerveux central, ces animaux utilisent néanmoins un système moléculaire avancé pour organiser leur corps dès le stade embryonnaire. Cette complexité ancestrale montre que certains outils évolutifs sont si fondamentaux qu’ils ont été conservés, voire partagés, entre des branches évolutives très éloignées.
David Mörsdorf, auteur principal de l’étude, souligne que ce mécanisme n’est pas universel même parmi les bilatériens. Par exemple, il est présent chez les grenouilles mais absent chez les poissons, ce qui suggère qu’il a pu apparaître et disparaître plusieurs fois au cours de l’évolution. Cette plasticité et cette longévité font de la navette BMP médiée par la Chordine un excellent candidat pour un mécanisme évolutif ancestral clé dans la structuration du corps animal.
Vers une nouvelle compréhension de l’évolution corporelle
Cette découverte est plus qu’une simple curiosité scientifique. Elle invite à repenser l’évolution du développement corporel chez les animaux, en intégrant des mécanismes très anciens partagés entre des groupes qui semblaient jusqu’ici très éloignés. En étudiant des organismes comme les anémones de mer, les scientifiques peuvent remonter aux origines profondes des processus biologiques qui ont permis l’émergence de formes corporelles complexes, y compris la nôtre.
Ainsi, ce sont peut-être au fond des océans, chez ces créatures sans cerveau, que se trouve le véritable plan du corps humain, écrit il y a des centaines de millions d’années.
Des dépôts coquilliers uniques au monde et peu connus le long du fleuve Saint-Laurent
Il y a trois ans de cela, un collègue m’a parlé de dépôts coquilliers gigantesques redécouverts le long d’une vallée tout près de Baie-Comeau, dans la région de la Côte-Nord, au Québec.
Après avoir visité le centre d’interprétation Jardin des glaciers, ce collègue m’a dit: « André, toi qui s’intéresses aux coquillages marins du Canada et aux invertébrés marins du golfe du Saint-Laurent, il faut que tu voies ces dépôts coquilliers. » Ma curiosité était piquée.
Après tout, la Côte-Nord est un coin de pays que je suis censé connaître assez bien. J’ai fait une maîtrise sur la reproduction et le comportement du buccin commun, Buccinum undatum, dans l’archipel des îles Mingan, sur la Basse-Côte-Nord (Québec). Dans le cadre de mes recherches, de 1982 à 1985, j’ai fait de nombreuses plongées sous-marines dans ce secteur, étudiant les animaux du fond marin. Pourtant, durant toutes ces années à parcourir la longue route jusqu’à Havre-Saint-Pierre, je n’avais jamais entendu parler de ces dépôts coquilliers. Il était trop tôt pour les connaître, car aucune étude scientifique ni publicité n’en avait parlé.
C’est pourtant vers 1917 que ces dépôts coquilliers ont été découverts, lors de l’installation de lignes téléphoniques le long de la rivière aux Anglais, à quelques kilomètres au nord-est de Baie-Comeau. Mais ce n’est que beaucoup plus tard, en 1999, qu’est parue la première publication scientifique sur ces dépôts. Son auteur, Pascal Bernatchez, est maintenant titulaire de la Chaire en géosciences côtières à l’Université du Québec à Rimouski.
C’est en sa compagnie que j’ai visité le centre d’interprétation Jardin des glaciers pour la première fois, à l’été 2010. Je voulais voir par moi-même ces dépôts de coquillages marins uniques au monde. Ils représentent les vestiges d’animaux marins qui vivaient au fond de l’estuaire et du golfe Saint-Laurent il y a environ 10,000 ans!
Les dépôts coquilliers, entre autres les dépôts 1 et 2, sont de gigantesques amoncellements de coquillages, dont un bon nombre sont encore intacts, sans cassure.
Le dépôt 1 est particulièrement spectaculaire. Sa bordure est exposée comme une falaise, sur le bord de la vallée, telle une carrière de sable. Sauf qu’au lieu du sable, ce sont d’innombrables coquillages empilés les uns sur les autres qui forment la paroi.
Ce dépôt de coquillages, le plus grand du genre connu sur la planète, se trouve à 80 mètres au-dessus du niveau actuel de la mer. Il mesure plus de 10 m d’épaisseur et plus de 180 m de largeur, et il se prolonge sous le sol forestier sur une distance de 275 m. Cela représente un volume d’environ 495 000 m3. Un camion à 10 roues devrait faire environ 64 000 voyages pour déplacer tous ces coquillages!
Les dépôts coquilliers de Baie-Comeau ne sont pas seulement vastes, ils sont aussi d’une pureté remarquable. Le dépôt 1, en particulier, est composé à 90 % de coquillages. Il contient seulement 10 % de sable grossier. Rien de semblable n’a été découvert jusqu’à présent.
On connait encore mal la façon dont ces dépôts se sont formés. À l’époque, le Québec et tout le reste du Canada sortaient d’une longue ère glaciaire et le climat se réchauffait rapidement. La calotte glaciaire fondait donc très rapidement. Elle laissait derrière elle une zone côtière dont la croute terrestre avait été écrasée par l’énorme poids de la glace. La mer a pu alors envahir, temporairement, les basses terres adjacentes au golfe actuel. Les dépôts coquilliers se seraient formés à ce moment.
C’était l’époque de la mer de Goldthwait, une version un peu élargie de l’estuaire et du golfe Saint-Laurent actuel. Les dépôts coquilliers, bien que retrouvés jusqu’à 90 m au-dessus du niveau de la mer actuel, représentent donc la zone de rivage de cette ancienne mer postglaciaire.
À mesure que la glace a libéré la croûte terrestre, celle-ci a remonté de plusieurs dizaines de mètres, laissant de grands dépôts de coquillages marins à l’emplacement de l’ancien rivage.
Mon intérêt personnel pour ce site s’est développé après que j’eu observé du matériel fin sous la loupe binoculaire. À ma grande surprise, j’ai pu constater que même les petits stades juvéniles des différentes espèces de bivalves et de gastéropodes avaient été parfaitement conservés depuis 10 000 ans!
Cet été, à la fin d’août, je reprends la route de Baie-Comeau, en compagnie de collègues, pour aller étudier à nouveau ces merveilleux dépôts coquilliers.
Dans une prochaine communication, je vous parlerai de trouvailles récentes sur les différentes espèces de coquillages qui y ont été retrouvés, dont des buccins, des natices, des littorines, des moules, des myes et des pétoncles.
Silurien (artbyjrc)
* Thelodus - largest thelodont agnathan fish, 1 m long.
* Dayongaspis - largest Silurian galeaspid agnathan fish, up to 30 cms long.
* Megamastax - largest Silurian sarcoptergygian fish, 1 m long.
* Stimulograptus - largest graptolite pterobranch, 2 m long.
* Acutiramus - largest Silurian pterygotid eurypterid, 2.1 m long
* Temperoceras - largest Silurian nautiloid cephalopod, up to 2 m long.
* Xylacanthus - largest Silurian acanthodian, ~68 cms long.
* Silurolepis - largest Silurian placoderm, 50 cms long.
* Eramoscorpius - largest Silurian scorpion, 16 cms long.
* Carcinosoma - largest carsinosomatid eurypterid, 2.2 m long.
* Megalomoidea - largest Silurian bivalve, 40 cm wide.
* Terropterus - largest mixopterid eurypterid, ~1 m long.
* Arctinurus - largest Silurian trilobite, 21 cm long.
* Scyphocrinites - largest Silurian crinoid, 3 m long.
* Ateleaspis - largest Silurian osteostracan agnathan fish, 20 cms long.
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