Cambrien

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ère
Paléozoïque

Cambrien

Faune du Cambrien

Le Cambrien, qui s'étend de 542 à 488 millions d'années, est la première des six périodes du Paléozoïque.

Adam Sedgwick a appelé cette période « cambrien » en 1835. Ce nom dérivé du latin Cambria pour le Pays de Galles d’où les schistes et les grès plongent à une profondeur de 3 kilomètres. En 1831, Sedgwick et son collaborateur, Roderick Murchison, débutèrent leurs travaux sur la stratigraphie du Pays de Galles nordique.

Sedgwick débuta ses recherches par le bas de la section et Murchison le dessus. Sedgwick appela la couche de roche inférieure le cambrien et Murchison le Silurien les formations supérieures généralement plus fossilifères. Par la suite leurs sections se rejoignirent, et chacun proclamait les roches intermédiaires pour leurs systèmes, jusqu'à en devenir une polémique répandue. Ce n’est que quarante ans plus tard que, Charles Lapworth nomma Ordovicien les couches intermédiaires..

Les principaux sédiments du cambrien révèlent l’extension de mers peu profondes recouvrant des plates-formes continentales. Son début fut marqué par la brusque multiplication de nouveaux groupes d’animaux et notamment d’animaux à parties dures. Leur apparition reste l’un des grands mystères de l’histoire fossile et elle a donné lieu à bien des hypothèses. On a mis en avant les modifications du climat et l’activité accrue des prédateurs ou encore les sels marins favorisant l’absorption de substances chimiques et le dépôt de couches dures sur la peau. Mais il est également vraisemblable, que le développement de squelettes externes ait été une réaction adaptative à la formation de nouvelles niches écologiques. Il pouvait s’agir d’organismes des grandes profondeurs s’acclimatant aux habitats des eaux profondes, mais aussi d’une évolution vers des espèces capables d’exploiter des ressources alimentaires nouvelles.

Les métazoaires minuscules à coquilles (environ 1 à 5 mm) et à faible diversité, les S.S.F. (Small Shelly Fossils), sont largement répandus dans le monde (Australie, Inde, Chine, Mongolie, Sibérie, Iran, Amérique du Nord, etc.). Cette apparition et celle de la faune édiacarienne, à partir de 565 Ma., représentent 2 pulsations majeures qui caractérisent l'émergence des animaux macroscopiques à la fin du Néoprotérozoïque et au Cambrien inférieur, suivie par l'"explosion cambrienne". Au Cambrien basal apparaissent Anabarites, Protohertzina et mollusques primitifs. Au fur et à mesure que le Cambrien basal progresse, les organismes à squelettes et à membres distincts deviennent de plus en plus abondants. On a ainsi souvent parlé d'"explosion tommotienne". Au Tommotien (530/527 Ma), de nouveaux phyla sont recensés: Brachiopodes et Porifères (récifs d'Archéocyathes), Lapworthella, nombreux phyla à corps mou. A l'étage Atdabanien (527/525 Ma), surgissent les Arthropodes (Trilobites qui vont dominer le Cambrien) et des Echinodermes primitifs. Au Cambrien moyen, la faune de Burgess Shale (vers 520 Ma) sera composée d'animaux à corps mou et d'animaux à parties dures. La plupart des phyla modernes marins y sont représentés (sauf les Bryozoaires). On en décompte environ 37 parmi lesquels des Porifères, Annélides, Priapulides, Onychophores, Mollusques, Arthropodes, Coelentérés, Echinodermes, Chordés et de nombreux phyla éteints à corps mou. On estime peut être à une centaine le nombre de phyla apparus au Cambrien. La diversification se situe au niveau des phyla et non des genres (environ 400 genres au Cambrien pour 1500 à l'Ordovicien). Le Cambrien ressort ainsi plus comme un période d'essaie évolutionniste, de radiation des métazoaires et de diversification des lignées que comme une période de spécialisation. La radiation cambrienne des métazoaires constitue un des évènements des plus importants de l'histoire de la vie avec l'apparition de la plupart des plans d'organisation associés aux innovations les plus essentielles des organismes vivants (squelettes minéralisés, intestins, mâchoires, branchies, etc.). Les causes proposées de l'"explosion cambrienne" peuvent être classées en deux catégories:

a) Les causes intrinsèques : la flexibilité génétique, la complexification gènes des métazoaires, l'existence de niches écologiques, l'apparition de la prédation.

b) Les causes extrinsèques : modifications de l'environnement, composition chimique des océans (carbone, soufre), variations du niveau des nutriments, phosphogenèse, formations calcaires, augmentation du taux d'oxygène dans l'atmosphère et les océans.

Les débuts des archives fossiles

Les coquilles dures se fossilisent mieux que les corps mous ; c’est pourquoi les roches de cette époque sont remplies de fossiles. La vie animale du cambrien a été extraordinairement variée.

A Burgess Shale, qui était autrefois sous la mer et qui forme aujourd’hui une partie des Rocheuses canadiennes, on se rend compte de ce qu’était la vie. En ce lieu, des milliers de petits animaux bizarres et à coquilles ont été engloutis dans un glissement de limon boueux qui les a parfaitement conservés. Encore plus surprenant : le site contient également des animaux à corps mou qui se fossilisent rarement.

Dans les roches du Cambrien, on peut observer que de nombreux ancêtres d’animaux vivant aujourd’hui venaient tout juste d’apparaître. C’étaient les mollusques à coquille et à tentacules qui ont évolué jusqu’à nos palourdes et nos bigorneaux, et les Arthropodes aux pattes articulées qui sont devenus les crabes et les homards. Les étoiles de mer, les oursins, les coraux, les éponges, sont également apparus à cette époque. Ils augmentèrent sensiblement le nombre des familles connues et modifièrent la composition des communautés vivant sur les fonds marins.

[modifier] La vie dans les mers

La vie dans les mers fut marquée par la multiplication d'animaux à parties dures. Les premiers phylums comme les arthropodes (trilobites), les brachiopodes, les mollusques, les pelmatozoaires, les spongiaires et les chordés apparurent et augmentèrent en modifiant la composition des communautés des fonds marins.

De tous ces nouveaux venus, les trilobites furent les plus importants. Leurs membres articulés marquaient un progrès sur le plan de la mobilité. Ils devenaient les invertébrés dominants de cette période. Le plus ancien poisson, le Haikouichthys date également de cette période, il a été découvert dans la faune de Chengjiang 澄江 au Yunnan. Les graptolites deviennent communs durant le Cambrien supérieur.

N'oublions pas que la marche évolutive s'étend progressivement sur de longues périodes et que les différentes espèces ne sont pas apparues sur un claquement de doigt. Le processus évolutif fut amorcé dès le Précambrien (Néoprotérozoïque) pour atteindre l'explosion cambrienne.

Les chaînes alimentaires se mettent en place, ainsi qu'un système proie-prédateur. En effet, l'analyse de l'appareil digestif conservé d'un fossile d'arthropode plat a indiqué la présence de morceaux de carapace intacts. En outre, l'étude de coprolithes a révélé la présence de restes compressés d'animaux de quelques millimètres.