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 Initiation à la paléontologie et aux fossiles
I) Définitions
A) La paléontologie
Le mot "Paléontologie" peut être découpé en trois termes :
Paleo = palaios = ancien
Ontos = vie, être
Logie = logos = étude, science.
Il s'agit donc, littéralement, de la science étudiant la vie ancienne, et plus précisément, de la discipline qui étudie les organismes disparus ayant laissé dans les terrains sédimentaires des traces de leur corps ou de leurs activités. Ces traces sont appelées 'fossiles'.
Il existe 4 lois majeures en paléontologie :
1 ère l'actualisme. Les lois physiques (gravité…) et biologiques (nutrition, reproduction..) actuelles sont applicables dans le passé.
2 ème l'anatomie comparée. Les fossiles retrouvés sont souvent fragmentaires ; l'organisme est rarement complet. Cette loi permet de reconnaître l'organisme à partir de fragments trouvés. Par exemple, nous pouvons savoir à quel organisme correspond un fémur trouvé.
3 ème la corrélation organique. Chaque partie d'un organisme a une morphologie compatible avec le reste de l'organisme (la morphologie est différente selon le mode de vie).
4 ème la chronologie relative. Il faut tenir compte de la stratigraphie des couches. La plus ancienne couche est la plus profonde, sauf événement géologique ayant inversé la série.
B) Les fossiles
1) Définition
Ce terme a une définition très large, car un fossile ne correspond pas seulement à des restes d'organismes, comme des ossements, il s'agit également d'empreintes (méduses dans le calcaire) et de moules (courant chez les coquilles), de traces d'activités (paléoichnologie), ou même parfois d'activité chimique. Les fossiles sont souvent issus des parties minéralisées dures d'un organisme, et très rarement des tissus mous.
2) Chimie du fossile
Quand un fossile est recouvert par des sédiments, il subit des changements de pression et de température, ainsi que la circulation des fluides. Si ces fluides ont une composition chimique proche de celle du fossile, ça n'aura pas beaucoup d'incidence. Dans le cas contraire, la différence de composition peut entraîner des modifications. Par exemple : une coquille carbonatée tombe dans des argiles (qui deviendront des schistes par la suite). Si nous avons circulation de fluides acides, le CaCO3 de la coquille va être dissout. Ceci a par pour conséquence la perte de la structure interne, nous n'avons plus de 'fossile corporel', mais un moule interne et un externe (fig. 1).
Fig. 1 : dissolution de la coquille et obtention de moules.
Nous pouvons également avoir une dissolution de la coquille puis un remplacement de la structure par épigénie. C'est un phénomène lent de substitution de la composition originelle par une autre, molécule par molécule ce qui préserve la microstructure. Nous avons donc un 'fossile corporel'. Ce terme est utilisé pour un fossile dont la microstructure est préservée dans la composition originelle, ou épigénisée.
Dans d'autres cas, nous pouvons avoir une recristallisation, c'est-à-dire un changement de structure et non de composition. Ce phénomène s'explique par le fait que certaines structures sont plus stables que d'autres. Les principaux concernés sont l'aragonite qui donne la calcite (fig. 2), et l'opale qui donne le quartz.
Fig. 2 : cristallisation de calcite dans une coquille d'Ammonite. Fossile issu de la collection de l'auteur.
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