Marrella splendens est l’un des premiers fossiles des schistes de Burgess trouvés par le paléontologue Charles Walcott; des croquis apparaissent dans son carnet de terrain dès le 31 août 1909 (voir l’image ci-dessous). Walcott les a alors surnommés « crabes aux dentelles ».

L’été suivant, le 9 août 1910, Walcott et son fils Stuart ont trouvé les couches à « crabes aux dentelles », découvrant du coup les couches fossilifères de la carrière Walcott des schistes de Burgess de la Colombie-Britannique.

Parmi les centaines de milliers de spécimens fossiles récoltés par la suite à Burgess, Marrella splendens est l’une des espèces les plus communes, comptant plus de 25 000 spécimens.

Le genre a été nommé Marrella en l’honneur de John Marr, paléontologue à l’Université de Cambridge et ami de Walcott. Le nom de l’espèce est tiré du latin splendens (beau ou brillant).
Marrella splendens est l’un des premiers fossiles des schistes de Burgess trouvés par le paléontologue Charles Walcott; des croquis apparaissent dans son carnet de terrain dès le 31 août 1909 (voir l’image ci-dessous). Walcott les a alors surnommés « crabes aux dentelles ».

L’été suivant, le 9 août 1910, Walcott et son fils Stuart ont trouvé les couches à « crabes aux dentelles », découvrant du coup les couches fossilifères de la carrière Walcott des schistes de Burgess de la Colombie-Britannique.

Parmi les centaines de milliers de spécimens fossiles récoltés par la suite à Burgess, Marrella splendens est l’une des espèces les plus communes, comptant plus de 25 000 spécimens.

Le genre a été nommé Marrella en l’honneur de John Marr, paléontologue à l’Université de Cambridge et ami de Walcott. Le nom de l’espèce est tiré du latin splendens (beau ou brillant).

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Le carnet de terrain de Charles Walcott montrant des croquis de Marrella, Waptia, Naraoia et Vauxia

Le carnet de terrain de Walcott (1909) ouvert aux pages du 31 août au 3 septembre. Le texte mentionne la découverte de fossiles à corps mou dans la « formation Stephen » maintenant nommée les schistes de Burgess. Les croquis de fossiles montrent trois arthropodes et une éponge. Celui en haut à gauche sera ensuite connu sous le nom de Marrella splendens.

Photo: Brian Boyle

© 2011, Archives de la Smithsonian Institution. Tous droits réservés.


Photographie du fossile Marrella splendens

Marrella splendens, (longueur = 16 mm), fossile abondant dans la « couche à phyllopodes »

Photo : Jean-Bernard Caron

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


Marrella est un petit arthropode (taille maximale de 3 cm) protégé par un bouclier céphalique de forme cubique muni de deux paires de prolongements épineux qui sortent respectivement des côtés et s’étendent vers l’arrière sur presque toute la longueur du corps. La tête porte une paire d’antennes segmentées longues et minces, projetées vers l’avant et une paire d’appendices en forme de pagaie comportant plusieurs touffes de soie très fournies réparties plus latéralement.

Derrière la tête, le corps consiste en 26 segments dotés d’une paire d’appendices biramés. Les branches inférieures servaient à la marche et les branches supérieures portaient de longs filaments appelés branchies, qui tenaient lieu principalement d’organes de respiration. Les branches inférieures des 12 derniers segments sont incurvées et forment une sorte de filet sous le corps, utilisé pour piéger les particules alimentaires présentes dans les courants d’eau et les amener vers la bouche, située près de la partie antérieure de l’animal, du coté ventral (voir la reconstitution 3D). Marrella se déplaçait sur le fond marin en se Pour en lire plus
Marrella est un petit arthropode (taille maximale de 3 cm) protégé par un bouclier céphalique de forme cubique muni de deux paires de prolongements épineux qui sortent respectivement des côtés et s’étendent vers l’arrière sur presque toute la longueur du corps. La tête porte une paire d’antennes segmentées longues et minces, projetées vers l’avant et une paire d’appendices en forme de pagaie comportant plusieurs touffes de soie très fournies réparties plus latéralement.

Derrière la tête, le corps consiste en 26 segments dotés d’une paire d’appendices biramés. Les branches inférieures servaient à la marche et les branches supérieures portaient de longs filaments appelés branchies, qui tenaient lieu principalement d’organes de respiration. Les branches inférieures des 12 derniers segments sont incurvées et forment une sorte de filet sous le corps, utilisé pour piéger les particules alimentaires présentes dans les courants d’eau et les amener vers la bouche, située près de la partie antérieure de l’animal, du coté ventral (voir la reconstitution 3D). Marrella se déplaçait sur le fond marin en se nourrissant à même les sédiments; les mouvements de ses appendices céphaliques en forme de pagaies et le battement séquentiel des branches supérieures de ses appendices lui permettaient de nager. Ses antennes, probablement sensitives, lui auraient permis de localiser sa nourriture.

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Animation numérique de Marrella splendens nageant près d'un assemblage d'éponges.

Animation numérique de Marrella splendens nageant près d'un assemblage d'éponges. Ce petit arthropode fait éruption en face de la caméra et se déplace grâce à une paire d'appendices céphaliques, en forme de pagaies, ainsi que d'autres appendices spécialisés le long du corps qui lui permettent de nager.

 

© 2011, Phlesch Bubble. Tous droits réservés.


Les schistes de Burgess désignent un site fossilifère riche situé au sommet des montagnes Rocheuses de la Colombie-Britannique. Les fouilles les plus importantes ont été menées dans une section de deux mètres d’épaisseur, constituée d’une série de couches renfermant des fossiles d’animaux à corps mou remarquablement bien conservés. Walcott l’a appelée la « couche à phyllopodes », allusion à la structure feuilletée des appendices de certains arthropodes particulièrement abondants, notamment Marrella.

Les fossiles des schistes de Burgess sont préservés dans un type de roche sédimentaire appelé schiste. Le schiste est un type de « mudstone » (issu de dépôts de boue) pouvant facilement être brisé. Les différentes couches fossilifères des schistes de Burgess correspondent à différents dépôts de boue qui se sont superposés en couches (ou strates) horizontales d’une épaisseur allant de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Toujours visibles à l’heure actuelle, ces strates sont toutefois moins épaisses par suite de la déshydratation et de la compression causées par l’accumulation de centaines de Pour en lire plus
Les schistes de Burgess désignent un site fossilifère riche situé au sommet des montagnes Rocheuses de la Colombie-Britannique. Les fouilles les plus importantes ont été menées dans une section de deux mètres d’épaisseur, constituée d’une série de couches renfermant des fossiles d’animaux à corps mou remarquablement bien conservés. Walcott l’a appelée la « couche à phyllopodes », allusion à la structure feuilletée des appendices de certains arthropodes particulièrement abondants, notamment Marrella.

Les fossiles des schistes de Burgess sont préservés dans un type de roche sédimentaire appelé schiste. Le schiste est un type de « mudstone » (issu de dépôts de boue) pouvant facilement être brisé. Les différentes couches fossilifères des schistes de Burgess correspondent à différents dépôts de boue qui se sont superposés en couches (ou strates) horizontales d’une épaisseur allant de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Toujours visibles à l’heure actuelle, ces strates sont toutefois moins épaisses par suite de la déshydratation et de la compression causées par l’accumulation de centaines de mètres de dépôts sédimentaires. On comprend mieux la compression lorsqu’on examine les fossiles : on voit comment les animaux ont perdu leur caractère tridimensionnel et ont été presque complètement aplatis.

Les sédiments boueux des fonds marins se sont transformés en schiste sous l’effet de hausses de température et de pression qui se sont produites au cours de leur histoire géologique. Cette évolution coïncide largement avec l’étape principale de la formation des montagnes Rocheuses (vers la fin de l’âge des dinosaures, il y a environ 65 millions d’années).

Durant ce changement, les minéraux du « mudstone » et les parties de fossiles préservées à l’origine sous forme de carbone ont été remplacés par différents minéraux dotés de structures plus planes qui, en s’alignant progressivement, ont fini par former des strates parallèles et ainsi des roches qui ont tendance à se fragmenter en minces feuilles. La présence d’un fossile dans le schiste crée une zone de faiblesse entre les strates, ce qui fait que la roche a tendance à se fendre (se cliver) suivant le plan contenant le fossile, laissant l’empreinte du fossile sur une surface et sa contre-empreinte sur l’autre.

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Image de la paroi de la carrière de Walcott montrant l'étendue de la « couche à phyllopodes. »

La flèche à deux pointes indique les limites de la « couche à phyllopodes» dans la carrière de Walcott.

Photo : Desmond Collins

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


La plupart des créatures découvertes dans les schistes de Burgess vivaient il y a 505 millions d’années au Cambrien, vers le début du Paléozoïque. Ces organismes évoluaient en eaux plus profondes (bassin) au pied d’une grande falaise sous-marine appelée escarpement Cathedral. L’escarpement faisait environ 200 mètres de haut, avant que de la boue et d’autres sédiments ne commencent à combler le bassin. De temps à autre, ce fond marin paisible était bouleversé par le déversement de torrents de boue enfouissaient pêle-mêle organismes vivants et morts. Ce processus s’est répété pendant des centaines de milliers d’années jusqu’à ce que les couches successives de sédiments finissent par combler le bassin. Cet enfouissement rapide explique en partie la conservation exceptionnelle des fossiles des schistes de Burgess.
La plupart des créatures découvertes dans les schistes de Burgess vivaient il y a 505 millions d’années au Cambrien, vers le début du Paléozoïque. Ces organismes évoluaient en eaux plus profondes (bassin) au pied d’une grande falaise sous-marine appelée escarpement Cathedral. L’escarpement faisait environ 200 mètres de haut, avant que de la boue et d’autres sédiments ne commencent à combler le bassin. De temps à autre, ce fond marin paisible était bouleversé par le déversement de torrents de boue enfouissaient pêle-mêle organismes vivants et morts. Ce processus s’est répété pendant des centaines de milliers d’années jusqu’à ce que les couches successives de sédiments finissent par combler le bassin. Cet enfouissement rapide explique en partie la conservation exceptionnelle des fossiles des schistes de Burgess.

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Reconstitution en 3 dimensions du paléomilieu des schistes de Burgess.

Reconstitution en 3 dimensions du paléomilieu des schistes de Burgess montrant la topographie sous-marine et la position relative des montagnes d'aujourd'hui et les sites fossilifères.

Graphique: Jacquie Jeanes

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


Représentation en 3 dimensions de la première phase de fossilisation : la mort de l'organisme.

Le processus de fossilisation : première étape : la mort

Graphique: Jacquie Jeanes

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


Deuxième étape : Les sédiments recouvrent rapidement les organismes, les protégeant des nécrophages et de la décomposition

Le processus de fossilisation : deuxième étape : l’enfouissement

Graphique: Jacquie Jeanes

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


Troisième étape : Accumulation des sédiments et compression des organismes et sédiments. La fossilisation commence.

Le processus de fossilisation : Troisième étape : la fossilisation

Graphique: Jacquie Jeanes

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


Quatrième étape : Au fil du temps, les couches de sédiments refont surface et les fossiles sont mis à nu.

Le processus de fossilisation : quarième étape : la mise au jour

Graphique: Jacquie Jeanes

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


Les schistes de Burgess sont réputés pour leurs magnifiques fossiles d’organismes à corps mou. Il est exceptionnel de trouver des animaux presque complets aussi bien conservés, surtout lorsqu’il s’agit d’animaux constitués exclusivement de tissus mous et dépourvus de structures minéralisées, tels que les vers priapuliens ou les cténophores (méduses à peigne ou groseilles de mer). En général, seules les parties dures des animaux – coquilles ou os – se fossilisent. Lorsque les tissus mous se fossilisent, les paléontologues peuvent tirer de l’étude des fossiles une énorme somme de renseignements d’ordre écologique et biologique sur une certaine période de l’histoire de la Terre. C’est le cas des schistes de Burgess, qui offrent le meilleur aperçu de la vie animale au Cambrien moyen. Pour en savoir davantage sur les tissus mous préservés dans les schistes de Burgess, cliquez ici.

Dans les milieux marins modernes, les animaux dont le corps possède des éléments minéralisés (coquilles, carapaces, etc.) ne c Pour en lire plus

Les schistes de Burgess sont réputés pour leurs magnifiques fossiles d’organismes à corps mou. Il est exceptionnel de trouver des animaux presque complets aussi bien conservés, surtout lorsqu’il s’agit d’animaux constitués exclusivement de tissus mous et dépourvus de structures minéralisées, tels que les vers priapuliens ou les cténophores (méduses à peigne ou groseilles de mer). En général, seules les parties dures des animaux – coquilles ou os – se fossilisent. Lorsque les tissus mous se fossilisent, les paléontologues peuvent tirer de l’étude des fossiles une énorme somme de renseignements d’ordre écologique et biologique sur une certaine période de l’histoire de la Terre. C’est le cas des schistes de Burgess, qui offrent le meilleur aperçu de la vie animale au Cambrien moyen. Pour en savoir davantage sur les tissus mous préservés dans les schistes de Burgess, cliquez ici.

Dans les milieux marins modernes, les animaux dont le corps possède des éléments minéralisés (coquilles, carapaces, etc.) ne constituent qu’une faible proportion de l’ensemble des espèces. C’est également le cas des gisements fossilifères de type Burgess, où l’assemblage des fossiles à coquille ne représente généralement qu’un pourcentage minime des spécimens récoltés. Par conséquent, si nous ne disposions pas de restes fossilisés d’organismes à corps mou, particulièrement en provenance des schistes de Burgess, nous n’aurions qu’une connaissance extrêmement limitée des écosystèmes du Cambrien.


© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Reconstitution de la communauté des schistes de Burgess (d’après les fossiles trouvés dans la carrière Walcott)

Reconstitution de la communauté des schistes de Burgess (d’après les fossiles trouvés dans la carrière Walcott).

 

© 2011, Marianne Collins. Tous droits réservés.


Reconstitution de la communauté s'il n'y avait que des animaux munis de pièces minéralisées

La reconstitution montre à quoi ressemblerait la communauté si seuls les animaux pourvus de parties minéralisées étaient présents.

 

© 2011, Marianne Collins. Tous droits réservés.


Voilà plus de cent ans qu’ont été découverts pour la première fois des fossiles cambriens d’animaux exceptionnellement bien préservés dans les schistes de Burgess de la Colombie-Britannique. Depuis, des douzaines de gisements de type Burgess présentant des assemblages de fossiles comparables ont été trouvés dans le monde. Ils se caractérisent par un mode de conservation analogue à celui des schistes de Burgess, qu’on appelle « conservation de type Burgess ».

Les sites les plus remarquables sont ceux qui se situent dans la région des schistes de Burgess, en Colombie-Britannique (la carrière Walcott – premier site –, la carrière Raymond et la carrière Collins, dans le parc national Yoho, en Colombie-Britannique), ainsi que les schistes de Maotianshan en Chine. Citons également le gisement de Kaili, en Chine, et des sites se trouvant dans l’ouest des États-Unis (schistes de Spence et formations Marjum et Wheeler, dans l’Utah, formation Pioche, dans le Nevada), au Groenland (Sirius Passet) et en Australie (schistes d’Emu Bay).

Les ressemblances entre les divers gisements de type Burgess dans le monde d Pour en lire plus
Voilà plus de cent ans qu’ont été découverts pour la première fois des fossiles cambriens d’animaux exceptionnellement bien préservés dans les schistes de Burgess de la Colombie-Britannique. Depuis, des douzaines de gisements de type Burgess présentant des assemblages de fossiles comparables ont été trouvés dans le monde. Ils se caractérisent par un mode de conservation analogue à celui des schistes de Burgess, qu’on appelle « conservation de type Burgess ».

Les sites les plus remarquables sont ceux qui se situent dans la région des schistes de Burgess, en Colombie-Britannique (la carrière Walcott – premier site –, la carrière Raymond et la carrière Collins, dans le parc national Yoho, en Colombie-Britannique), ainsi que les schistes de Maotianshan en Chine. Citons également le gisement de Kaili, en Chine, et des sites se trouvant dans l’ouest des États-Unis (schistes de Spence et formations Marjum et Wheeler, dans l’Utah, formation Pioche, dans le Nevada), au Groenland (Sirius Passet) et en Australie (schistes d’Emu Bay).

Les ressemblances entre les divers gisements de type Burgess dans le monde donnent à penser que l’écosystème benthique était uniforme sur le plan géographique. On trouve des fossiles de types d’animaux semblables au cours de cette période ayant duré au moins 15 millions d’années. Cet assemblage caractéristique est désigné sous le nom de « biote de type Burgess ».

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Carte montrant l'emplacement des principaux gisements de fossiles de type Burgess dans le monde

Emplacement des principaux gisements de type Burgess.

Graphique: Jacquie Jeanes

Yoho, Parc national du Canada, Colombie-Britannique, CANADA
© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


La carrière Walcott n’est pas le seul endroit où il existe des fossiles Marrella. On en trouve également à d’autres emplacements des schistes de Burgess, notamment dans la carrière Raymond, au mont Field, au mont Stephen et au mont Odaray. D’autres espèces de Marrella ont été découvertes récemment dans le biote de Kaili, dans le sud-ouest de la Chine.
La carrière Walcott n’est pas le seul endroit où il existe des fossiles Marrella. On en trouve également à d’autres emplacements des schistes de Burgess, notamment dans la carrière Raymond, au mont Field, au mont Stephen et au mont Odaray. D’autres espèces de Marrella ont été découvertes récemment dans le biote de Kaili, dans le sud-ouest de la Chine.

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Image du sentier menant à la localité de Kaili, dans la province du Guizhou, en Chine

Vue prise du sentier menant au site de Kaili (Cambrien moyen), dans la province de Guizhou, en Chine.

Photo : Jean-Bernard Caron

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.


Photographie d'un spécimen Marrella de Kaili, Chine

Un spécimen de l’arthropode Marrella (dimension = 6,4 cm) provenant du gisement de Kaili dans la province de Guizhou (Chine). C’est le seul spécimen de Marrella qu’on ait trouvé en dehors des sites des schistes de Burgess, dans le parc national Yoho.

Photo : Jih-Pai Lin

© 2011, Institut de Géologie et Paléontologie de Nankin. Tous droits réservés.


Les schistes de Burgess offrent aux paléontologues la meilleure perspective des communautés animales du Cambrien moyen. D’autres sites fossilifères dans le monde donnent un aperçu extraordinaire d’autres périodes importantes de l’histoire de la Terre.

Choisissez l’un des importants sites fossilifères suivants :

• Le gisement fossilifère d’Ashfall
• Le site d’Auca Mahuevo
• Le Dinosaur Provincial Park, en Alberta
• Le gisement fossilifère de Florissant
• La formation Green River
• Les nappes de goudron de La Brea
• Le site fossilifère de Messel
• Les réserves écologiques de Mistaken Point
• Le calcaire de Solnhofen

Faites des recherches pour répondre aux questions suivantes :

1. À quelle période ce site fossilifère correspond-il ?
2. Quels types d’organismes y trouve-t-on ? Y a-t-on découvert des spécimens célèbres ?
3. Comment les organismes se sont-ils fossilisés ? Pourquoi la conservation de ce site est-elle importante ?
4. Que nous apprend ce site fossilifère sur l’histoire Pour en lire plus
Les schistes de Burgess offrent aux paléontologues la meilleure perspective des communautés animales du Cambrien moyen. D’autres sites fossilifères dans le monde donnent un aperçu extraordinaire d’autres périodes importantes de l’histoire de la Terre.

Choisissez l’un des importants sites fossilifères suivants :

• Le gisement fossilifère d’Ashfall
• Le site d’Auca Mahuevo
• Le Dinosaur Provincial Park, en Alberta
• Le gisement fossilifère de Florissant
• La formation Green River
• Les nappes de goudron de La Brea
• Le site fossilifère de Messel
• Les réserves écologiques de Mistaken Point
• Le calcaire de Solnhofen

Faites des recherches pour répondre aux questions suivantes :

1. À quelle période ce site fossilifère correspond-il ?
2. Quels types d’organismes y trouve-t-on ? Y a-t-on découvert des spécimens célèbres ?
3. Comment les organismes se sont-ils fossilisés ? Pourquoi la conservation de ce site est-elle importante ?
4. Que nous apprend ce site fossilifère sur l’histoire de la Terre ?
5. Quelles mesures ont été prises pour le protéger et pour gérer la collecte, la préservation et l’étude des fossiles ?

© 2011, Musée royal de l’Ontario. Tous droits réservés.

Objectifs d'apprentissage

Connaître les interprétations actuelles de Marrella splendens, arthropode commun des schistes de Burgess.

Explorer l’origine des schistes de Burgess.

Décrire la formation des fossiles et expliquer le caractère exceptionnel de la fossilisation constatée dans les schistes de Burgess et la richesse des renseignements d’ordre biologique et écologique qu’offrent les sites de ce genre sur la vie primitive.

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