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Histoire de la Terre et de la vie – Actualités géologiques

Paléontologie

Des fossiles d’algues de plus de 635 millions d’années

Le Grand Canyon du Colorado offre la plus grande coupe naturelle du monde, la dénivellation atteignant 1600 mètres. De haut en bas, les roches sédimentaires décrivent une partie du Paléozoïque. Elles vont du Permien au Cambrien, avec quelques lacunes. Dessous, figurent des roches du Protérozoïque, l’éon qui précède le Cambrien. C’est une période immense, qui dure à peu près 2000 Ma (millions d’années). Celle allant de 1000 à 541 Ma s’appelle le Néoprotérozoïque. Elle est divisée en Tonien, de 1000 à 720 Ma, Cryogénien de 720 à 635 Ma et Édiacarien de 635 à 541 Ma. Le Cryogénien est marqué par deux glaciations globales de la Terre. L’Édiacarien voit l’apparition d’une faune d’organismes aux corps mous annonçant l’explosion de la vie au Cambrien. En fait, ils ne se sont développés que vers 575 Ma. Cette période est absente du Grand Canyon. En revanche, on y trouve le groupe de Chuar, essentiellement schisteux et contenant des organismes énigmatiques en forme de petits disques. Ils ont été décrits par Charles Doolittle Walcott en 1899, qui les a appelés Chuaria circularis. Ce groupe est daté de 770 à 740 Ma, ce qui le place dans le Tonien. Il existait donc des organismes certes petits, mais visibles à l’œil nu. Les autres formes de vie étaient microscopiques, ce qui ne les empêchait pas de foisonner. Les schistes sont souvent rendus gris ou noir par la présence de carbone et contiennent de nombreux microfossiles.

Chuaria circularis a été trouvé dans vingt-neuf autres sites, sur tous les continents dont l’Antarctique, sur un intervalle de temps recouvrant tout le Néoprotérozoique. Néanmoins, des spécimens chinois et ouest-africains ont été datés du début du Cambrien. En Chine du Nord, d’autres fossiles remonteraient à la fin du Paléoprotérozoïque, ce qui fait faire à cet organisme un énorme saut dans le temps : cette période va de 2500 à 1600 Ma. La plupart des chercheurs s’accordent à dire que c’était une algue. Ces fossiles sont des compressions : ils sont en deux dimensions mais conservent un film de substance carbonée. Si toute la matière organique a disparu, le fossile s’appelle une impression. C’est le mode de préservation typique des fossiles végétaux. Une analyse chimique du film carboné a révélé des molécules caractéristiques des algues.

Mukund Sharma et al., On the affinity of Chuaria–Tawuia complex: A multidisciplinary study, Precambrian Research 173, 123–136, 2009.

En 1979, Hofmann et Aitken ont décrit un autre organisme, de forme cylindrique, qu’ils ont appelé Tawuia dalensis et qui est fréquemment associé à Chuaria. L’idée qu’ils représentaient deux aspects d’un même organisme a fait son chemin. Une solution probable a été donnée par des chercheurs indiens, dont Mukund Sharma de l’Institut de Paléobotanique Birbal Sahni de Lucknow. La photo montre un organisme qui n’avait pas été identifié jusqu’alors. Ces chercheurs l’ont interprété comme un Tawuia rempli de Chuaria circularis, qui seraient au début de leur cycle de vie. Leur croissance en nombre et en taille déchirerait l’enveloppe cylindrique dans laquelle ils se trouvent et les libérerait. Remarquez la barre d’échelle, qui correspond à une longueur de 2 mm. On a bien affaire à des organismes visibles à l’œil nu.

Le supergroupe de Vindhya, toujours en Inde, est un empilement de roches sédimentaires qui atteint par endroits les 5000 mètres d’épaisseur. Si une telle quantité de roches peut être accumulée, c’est grâce à la subsidence : l’enfoncement de la croûte dans le manteau. Cela se produit dans tous les bassins sédimentaires. Ces roches n’ont pas été métamorphisées, c’est-à-dire qu’elles n’ont pas été soumises à des températures ou des pressions élevées qui les auraient transformées. Les strates ont été peu inclinées. Ces roches sont donc idéales pour la conservation des fossiles, mais la datation des sédiments n’est pas facile. Dans son article de fin 2016, S. Kumar estiment que les âges vont de 1800 Ma à 650 Ma. Ils sont donc antérieurs à l’Édiacarien. On y distingue quatre groupes, appelés Semri, Kaimur, Rewa et Bhander en allant du plus ancien au plus récent. Cela veut dire que les roches du groupe de Semri sont les plus profondes et celles du groupe de Bhander sont les plus proches de la surface. Des granites datés à 1854 ± 7 Ma situés sous le supergroupe donnent la limite temporelle inférieure. La formation de Rohtas, la plus superficielle du groupe de Semri, a été datée d’environ 1600 Ma. Il y a une lacune entre les groupes de Semri et de Kaimur, c’est-à-dire qu’il n’y a pas eu de sédimentation pendant un certain temps parce que le terrain a été émergé. Une éruption volcanique a injecté de la kimberlite, roche diamantifère, dans les grès de Kaimur. Comme elle est datée à 1073 ± 13 Ma, les grès sont plus anciens que 1073 Ma. Les pélites noires (argiles compactées riches en matière organique) de ce groupe ont pu être datées à 1210 ± 52 Ma. Le calcaire de Bhander a été daté à 908 ± 72 Ma, avec une incertitude importante.

Kumar a examiné tous les macrofossiles qui ont été trouvés dans ce supergroupe et n’en a retenu que les suivants, classés du plus ancien au plus récent :

Semri Group :
Chuaria circularis, Chuaria sp., Tawuia dalensis, Tawuia sp., Grypania spiralis, Katnia singhii, Proterotainia montana, Proterotainia katniensis, Changchengia stipitata, Tuanshanzia platyphylla, Tuanshanzia lanceolata, Leiosphaeridia sp., Eopalmaria prinstine, Phyllonia bistaria.

Kaimur Group :
Chuaria circularis, Chuaria vindhyanensis, Tawuia dalensis, Tawuia indica, Suketea rampuraensis, Tilsoia khoripensis, Chambalia minor, Tyrasotaenia, Beltina danai, Tasmanites.

Rewa Group :
Chuaria circularis, Tawuia dalensis, Tilsoiakhoripensis.

Bhander Group :
Chuaria circularis, Chuaria sp., .Chuaria dulniensis, Tawuia dalensis, Tawuia sp., cf. Phascolites symmetric, cf. Lanceoforma sp., Chambalia minor, Bhandaria maiharensis, Tyrasotaenia, Beltanelliformis minor.

Les formes que Kumar a exclues ne sont pas des vrais fossiles : ce sont des formations abiotiques qui ressemblent à des fossiles. Tous les fossiles de cette liste sont des compressions et des impressions, sauf Beltanelliformis minor. Celui-ci est en trois dimensions et ne contient plus de matière organique. C’est le seul animal et il est le plus récent. Les autres organismes étaient peut-être des algues.

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S. Kumar, Megafossils from the Vindhyan basin, Central India : an Overview, Journal of the Palaeontological Society of India, Volume 61(2), 273-286, December 31, 2016.

http://palaeontologicalsociety.in/2016/2016_61_2/9.%20S.%20Kumar_megafossils_2016.pdf

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