Fossiles et empreintes

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Fossiles et empreintes

Message  Arlitto le Mer 10 Aoû - 15:41

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Fossiles et empreintes
Techniques de datation des fossiles. Comment reconnaître des empreintes de dinosaures ? 

La transformation d'organismes morts en fossiles nécessite des conditions très particulières, c'est pourquoi, seule une infime partie de tous les êtres vivants ayant peuplé la Terre est conservée.
Les parties molles des organismes étant plus fragiles et se décomposant plus vite, on ne retrouve souvent que les parties dures, telles que dents, coquilles, os, ou bois en ce qui concerne les plantes. Cependant, dans certaines conditions particulières, il arrive que des tissus mous soient fossilisés, par exemple par dessiccation. Plus rarement, des organismes entiers peuvent être conservés dans la glace, l'ambre, la tourbe, l'asphalte ou les cendres volcaniques.

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Comment date-t-on les fossiles ?
Grâce à différentes techniques, on peut dater de façon précise les fossiles. La paléontologie est la discipline scientifique qui s'intéresse à l'étude des fossiles, animaux ou végétaux.

Les géologues ont divisé notre passé en intervalles que nous pouvons lire dans les couches de roches sédimentaires.
Ces couches renferment souvent des fossiles de plantes et d’animaux qui permettent une datation relative.
Cette chronologie stratigraphique ne peut donner une datation absolue. Elle manque donc de précision.
La découverte de la radioactivité naturelle a révolutionné les méthodes de datation. Cette nouvelle datation est dite « absolue »

  

La datation relative
Pour replacer un fossile dans son contexte, les paléontologues doivent le comparer aux roches et fossiles environnants.
Certains fossiles dits « fossiles caractéristiques ou guides » sont de précieux outils de datation.
Ces changements de fossiles permettent donc de diviser les temps géologiques en trois grandes ères, subdivisées en périodes.
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Ammonite du genre Amaltheus du Jurassique inférieur découverte en Angleterre. © dinosoria.com

Ces fossiles guides sont des marqueurs stratigraphiques. Les temps géologiques sont découpés en éons, ères, périodes, époques, âges et zones.
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Datation relative par les microfossiles. Ici, microfossiles de nummulite du Paléocène. © dinosoria.com

Les marqueurs interviennent surtout pour définir les zones qui sont de petites unités de temps. C’est l’histoire évolutive de ces organismes à la durée de vie relativement courte qui permet de définir ces zones. Exemples de marqueurs stratigraphiques : ammonites, brachiopodes, trilobites, bélemnites.
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Bélemnite du Crétacé. © dinosoria.com

Les marqueurs sont utilisés pour dater les roches dans le monde entier. Par exemple, les trilobites servent à repérer les roches du Cambrien, les graptolites celles de l’Ordovicien et du Silurien.
Les trilobites, classe d'arthropodes éteinte, furent très répandus durant tout le Paléozoïque.
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Trilobite d'Amérique du Nord. Ordovicien. © dinosoria.com

Il faut que les sédiments marins soient importants sur une période pour que cette méthode fonctionne. Ce n’est pas le cas, par exemple pour le Trias.
La datation absolue
Synthèse simplifiée de cette méthode de datation
Un corps radioactif émet à partir de sa consolidation, à vitesse constante, une série de radiations ce qui le transforme peu à peu en un élément stable.
À chaque élément radioactif correspond un temps au bout duquel la moitié de sa masse se désintègre.
Cette méthode de datation chronométrique convertit la séquence de formation des roches, telle qu’elle a été établie par la stratigraphie et la datation relative, en échelle absolue mesurée en millions d’années.
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Faune d'Ediacara en Australie datée du précambrien. Ici, un ver fossilisé. © dinosoria.com

D’autres méthodes viennent en complément comme la datation radiométrique qui mesure les proportions d’isotopes dans les éléments radioactifs. La datation au Carbone 14 est l’une des meilleures techniques de datation radiométrique.
Cette technique se fonde sur la désintégration de l’isotope radioactif carbone 14 (C 14).
Mais, cette technique a ses limites et ne peut servir à dater des organismes vieux de plus de 70 000 ans.
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Grenouille fossile du Tertiaire. © dinosoria.com

En résumé, dans une roche, on peut évaluer le pourcentage de corps radioactif non transformé et celui de l’élément stable qui résulte de sa transformation. Une simple règle de trois permet alors de dater la consolidation de cette roche.
Le paléomagnétisme complète ces techniques. Tout au long de son histoire, le champ magnétique terrestre s’est inversé. Le nord magnétique est devenu périodiquement le sud magnétique. L’étude des roches volcaniques sur les dorsales océaniques permet de reconstituer ces inversions et donc de dater ces périodes.
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Roche basaltique qui a conservé la trace de l'orientation du magnétisme terrestre. © dinosoria.com
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Re: Fossiles et empreintes

Message  Arlitto le Mer 10 Aoû - 15:41

Processus de fossilisation
La plupart des fossiles sont découverts dans les roches sédimentaires. La paléontologie fournit des renseignements d'une importance capitale sur les formes de vie disparues.

Les fossiles sont les restes des organismes vivants que l’on retrouve enfouis dans les roches. La science qui étudie les fossiles est la paléontologie « discours sur les organismes anciens » qui fut créée au 19e siècle.
Pour un organisme, quel qu’il soit, la fossilisation commence dès la mort.

   
Les caractéristiques du processus
Le processus de fossilisation peut s’effectuer sur le lieu même de celle-ci, mais, la plupart du temps, dans un autre endroit.
Quand l’organisme se déplace après sa mort, on parle de « transport post mortem ». Par exemple, une ammonite se vide de sa partie molle et est entraînée par le courant. Un Vertébré meurt près du lit d’une rivière, une crue peut l’emmener très loin de son biotope originel.
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Fossile d'un Limnosaurus, un reptile semi-aquatique du permien. © dinosoria.com

La première étape quand on analyse un fossile est de déterminer s’il vivait là où on l’a trouvé ou non.
Les organismes se désagrègent plus ou moins vite après leur mort. La nature même du sédiment dans lequel la fossilisation s’est effectuée influe sur la conservation. De même, certains gisements permettent une excellente conservation des parties les plus délicates.
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Calcaire jurassique de Solnhofen dans lequel a été retrouvée cette libellule Isophlebia aspasia © dinosoria.com

1/ Sédiments peu perméables propices à la conservation

  • Argiles

  • Marnes


2/ Sédiments perméables peu propices à la conservation

  • Sables

  • Graviers

  • Conglomérats


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Le milieu marin est plus favorable que le milieu continental. Le bois peut également conserver à l'état fossile tous les détails de sa structure.
Enfin, un sol gelé peut parfaitement conserver des organismes vivants. Les mammouths fossiles de Sibérie en sont un exemple très connu.
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Empreinte fossile d'un amphibien du Dévonien. © dinosoria.com

Il existe plusieurs types de fossilisation.
La minéralisation
Les organismes subissent l’action des eaux riches en sels minéraux dissous qui y circulent. Deux actions différentes peuvent s’effectuer :

  • Les parties molles de l’animal sont remplacées par la substance minérale.

  • Les parties dures peuvent être transformées


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Mollusque transformé en calcédoine. © dinosoria.com

L’intérieur de l’animal est donc transformé en roche ou on se retrouve avec un moule interne du vivant.
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Corail silicifié. © dinosoria.com

La deuxième action est une véritable substitution cristallochimique. Les résultats sont souvent extraordinaires.
On a pu découvrir ainsi des forêts entières parfaitement conservées. Les arbres ont été transformés par la silice en blocs d’opale ou de calcédoine. On les retrouve dans leur position originelle avec leurs racines.
La carbonification
Ce processus de fossilisation concerne surtout les végétaux. C’est lui qui est à l’origine des gisements de charbon. La plupart remontent au Carbonifère (340 millions d’années minimum).
A cette époque, les pays actuels comme la Chine, l’Inde, l’Australie, l’Afrique, l’Amérique du Nord et une partie de l’Europe, étaient recouverts d’immenses forêts et de zones marécageuses.
Ce sont les restes de ces forêts et marécages qui ont constitué la base des gisements de charbon.
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Rameaux de Mariopteris du Carbonifère. © dinosoria.com

Comment ces plantes se sont-elles transformées en charbon ?
Ce sont les bactéries anaérobies qui attaquent la cellulose des végétaux. Il y a diminution de l’oxygène et de l’azote au profit du carbone.
Plus le temps écoulé est important, plus le pourcentage de carbone est élevé. Les différents charbons sont classés selon leur teneur en carbone et donc leur âge.
L’incrustation
Ce processus se limite aux organismes assez récents. Il est en relation avec la présence d’eaux riches en carbonate de calcium.
Les restes organiques sont recouverts d’une pellicule minérale. Il ne reste à la fin du processus de fossilisation qu’une fine empreinte. Par exemple : empreintes de feuilles, de tiges.
L’Ambre
Dans ce cas, l’inclusion de petits animaux s’est produite dans la résine de conifères qui s’est trouvée fossilisée, qu’on appelle ambre.
Ce processus a permis de retrouver des Invertébrés ou des Vertébrés dans un état de conservation parfaite.
La momification
Ce processus est très rare et permet la conservation complète d’un organisme. On a ainsi retrouvé deux Anatosaurus du Crétacé supérieur.
Relation sédiment-fossile
Dans beaucoup de cas, le sédiment et le fossile sont contemporains. Cependant, si le fossile a été transporté après sa mort, le sédiment peut être plus jeune ou plus ancien.
C’est l’étude de la relation sédiment-fossile qui permet d’obtenir des indications sur le milieu de vie de cet organisme.
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Crustacé de l'Eocène. Gisement de Monte Bolca (Italie). © dinosoria.com

La sédimentation a débuté avec l’histoire de la Terre. Les sédiments se sont déposés au fil du temps. C’est donc tout notre passé qui s’y trouve enfermé.
Les géologues ont donné le nom de « séries stratigraphiques » aux successions de ces couches.
Les associations de la faune et de la flore dans ces séries stratigraphiques permettent de les classer en périodes distinctes.
On peut les reconnaître grâce à la présence de certains fossiles appelés « fossiles guides ».
Les ammonites en sont le meilleur exemple. Leur évolution fut rapide et chaque espèce ne vécut que peu de temps.
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Re: Fossiles et empreintes

Message  Arlitto le Mer 10 Aoû - 15:41

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Empreintes de dinosaures
De nombreuses empreintes de dinosaures fossilisées ont été retrouvées un peu partout dans le monde. Néanmoins, elles sont plus rares que les ossements car leur fossilisation est complexe.

Identification et reconstitution du mode de vie
Les paléontologues ont retrouvé des empreintes de dinosaures fossilisées un peu partout dans le monde.
Néanmoins, elles sont plus rares que les ossements. Les fossiles les plus communs sont des restes d’organismes végétaux ou animaux. Ce sont des fossiles dits « directs ».
Mais, les traces laissées par les organismes telles les empreintes, les déjections ou les marques de dents sont appelées « fossiles indirects ».
Ces types de fossiles sont nombreux mais, à moins d’avoir été conservés à côté des organismes qui les ont engendrés, ils sont souvent difficiles à identifier.

  


Conditions de fossilisation des empreintes
Les empreintes ne peuvent se fossiliser que dans des conditions très particulières. Le sol doit être moyennement mou afin que les empreintes ne s’y dissolvent pas.
Elles doivent être rapidement recouvertes et protégées par des sédiments ou du sable.
La plupart des empreintes retrouvées appartiennent à un dinosaure isolé. Cependant, des troupeaux entiers ont laissé leurs traces sur le sol.
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Empreinte d' Anchisauripus, Dinosaure saurischien du Trias © dinosoria.com

Les empreintes de pas et les pistes sont abondantes. Il existe une branche entière de la paléontologie qui est spécialisée dans l’interprétation de ces « ichnofossiles » ou « traces fossiles » : la paléoichnologie.
Les chercheurs essayent ainsi de répondre à de nombreuses questions : le dinosaure était-il bipède ou quadrupède ? Quel était son poids ? À quelle vitesse se déplaçait-il ? etc. …
Identifier les empreintes
A partir de la forme, les paléontologues peuvent déterminer le type de dinosaure :
Empreintes de théropodes
Les théropodes reposaient le poids du corps sur trois doigts seulement. Le premier orteil n’atteignait pas le sol. Le doigt du milieu, le plus long, portait la majeure partie du poids.
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Empreinte d'un dinosaure théropode. © dinosoria.com

Leurs empreintes fossilisées ressemblent un peu à celles des oiseaux avec de longs doigts et de grandes griffes.
Le plus difficile est de savoir de quel théropode il s’agit.
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Empreintes d'un oiseau. © dinosoria.com

Bien sûr, la taille de l’empreinte donne des indications. Par exemple, chaque pied d’un Giganotosaurus supportait un poids de 4 tonnes.
Ses pattes étaient extraordinairement puissantes.
En comparaison, les Coelurosaures comme Compsognathus n’étaient pour certains pas plus gros qu’une dinde.
Les pieds à trois doigts de Compsognathus ressemblent beaucoup plus à des pieds d’oiseaux que ceux de Giganotosaurus.
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Fossile d'un Compsognathus. © dinosoria.com

Autre exemple, les Ornithomimidés comme Gallimimus. Ces dinosaures possédaient des pieds extrêmement longs avec des doigts courts comparés au reste du pied.
Quand les paléontologues disposent de suffisamment de squelettes d’une même espèce, ils peuvent alors comparer les fossiles aux empreintes de pas.
Certaines espèces comme Iguanodon sont aujourd’hui suffisamment connues pour que l’on puisse identifier leurs empreintes de pas.
Empreintes de sauropodes
Les sauropodes possédaient des pieds ronds ou ovales. Les membres en piliers étaient adaptés au poids énorme de l’animal.
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Empreintes d'un dinosaure sauropode. © dinosoria.com

Chaque membre antérieur portait cinq doigts. Les sauropodes marchaient sur leurs doigts, la plante du pied soulevée. Trois orteils seulement, dont le pouce, étaient griffus.
Identification et interprétation
Il n’est pas possible de déterminer quelle était l’empreinte d’une espèce précise de dinosaure. On retrouve par contre une forme de pieds semblable par groupes de dinosaures.
Par exemple, les grandes empreintes circulaires des sauropodes se distinguent aisément des empreintes à trois doigts des théropodes et des Ornithopodes.
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Empreintes d'un Iguanodon au pied tridactyle. © dinosoria.com

Par contre, les empreintes des Théropodes ressemblent à celles des Ornithopodes. Mais, on peut les différencier car les empreintes d’Ornithopodes se reconnaissent aux trois grands doigts, terminés par un sabot arrondi.
Celles des théropodes se reconnaissent à la pointe acérée due aux griffes.
Parfois, ce que l’on pourrait interpréter comme les doigts d’un dinosaure théropode ne correspond en réalité qu’à une érosion de la roche.
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Cette piste a été faite par un ornithopode marchant sur ses membres postérieurs. © dinosoria.com

Seul, l’œil entraîné du spécialiste ainsi qu’une analyse détaillée des traces peuvent permettre d’éviter les confusions.
En étudiant les empreintes, on peut également différencier un animal qui avance sur ses quatre pattes d’un bipède qui n’utilise que les pattes postérieures.
Les quatre membres d’un quadrupède sont à peu près de la même longueur. Le poids du corps est réparti de manière égale sur l’avant et l’arrière.
Les bipèdes possèdent de longues pattes postérieures et des bras trop courts pour supporter leur poids.
Certains dinosaures passaient d’un mode de locomotion à l’autre comme Iguanodon ou Camptosaurus.
Les pistes d’empreintes
Les pistes d’empreintes fournissent de nombreuses indications sur le déplacement des dinosaures mais également leur mode de vie.
Elles indiquent par exemple les interactions sociales, comme celles des grands sauropodes adultes marchant à l’extérieur du troupeau pour protéger les jeunes restés au centre.
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Empreintes observées en Utah laissées par plusieurs dinosaures suivant la même route. © dinosoria.com

Comme les animaux d’aujourd’hui, les dinosaures se réunissaient pour boire ou se nourrir dans des endroits particuliers. Le sol piétiné montre un enchevêtrement d’empreintes. Les ichnologues appellent ce type de fossiles « dinoturbation ».
Sur des sites baptisés « mégapistes », les dinosaures ont laissé sur de grandes étendues des empreintes. On peut en déduire que ce sont des traces de migration sur des voies empruntées pendant des milliers d’années.
L’Utah recèle de nombreuses empreintes dont celles d’un hadrosaure qui atteignaient 1,35 m de long, record du monde.
A Paluxy River, au Texas, on peut observer les empreintes à trois doigts d’un théropode prêt à saisir sa proie, un sauropode.
Les traces nous racontent toute la scène.
Le théropode s’est approché par derrière pour sauter sur le sauropode à la démarche lente.
Une piste spectaculaire a été laissée par deux grands sauropodes. Les empreintes circulaires de pieds sont grandes. Les empreintes de mains sont en forme de croissant en avant.
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Piste d'empreintes laissées par deux sauropodes. © dinosoria.com

La trace de la grande griffe du premier doigt se voit nettement sur les empreintes de sauropodes bien conservées.
Plus de mille empreintes de dinosaures découvertes dans le Jura
Un nouveau site paléontologique situé à Loulle, près de Champagnole (Jura en France), et qui abriterait plus de mille empreintes de dinosaures, fera l’objet de vastes fouilles à partir de juin 2007. L’étude des scientifiques va durer de un à trois ans.
Les scientifiques estiment à 1.500 le nombre d'empreintes de dinosaures présentes sur le site. Il s’agit d’empreintes de sauropodes qui vivaient là il y a 155 millions d’années. Cette région était alors recouverte d’une mer chaude et peu profonde.
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Empreinte d'un sauropode dans le Jura. Bruno Ferrandez (AFP/AFP)

"Ce n’est pas unique mais c’est exceptionnel", explique Jean-Michel Mazin, Directeur de Recherche au CNRS, qui s’apprête à diriger les fouilles dans quelques mois si les fonds sont réunis. "Un tiers de la surface seulement est à découvert et on a déjà recensé quelque 500 empreintes. Les plus petites font 20 cm de diamètre, les plus grosses, 90 cm. On pense qu’il y en a entre 1 000 et 1 500 au total", précise M. Mazin.
Ces empreintes sont localisées dans une ancienne carrière calcaire.
La découverte a été faite en 2004 par Jean-François Richard, un géologue de formation qui faisait son jogging.
En attendant, les équipes, qui craignent une arrivée massive de curieux à Loulle, où ils sont déjà nombreux depuis quelques semaines, rappellent que ce site est fragile et qu’il faut en prendre le plus grand soin. 
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Re: Fossiles et empreintes

Message  Arlitto le Mer 10 Aoû - 15:42

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Ambre
L'Ambre, résine fossile jaune ou rouge, est récoltée dans les terrains oligocènes des rivages de la Baltique. L'ambre jaune contient souvent des insectes englués, parfaitement conservés.

Pour de nombreux insectes, l'ambre est devenu un véritable piège du temps. La majeure partie de l’ambre récolté rejoint l’industrie du bijou. Cependant, l’ambre contient parfois des fossiles parfaitement conservés.
Cette résine fossile jaune ou rouge a permis aux entomologistes de reconstituer ce que pouvait être une forêt il y a 100 millions d’années.
Tous les fossiles piégés dans l’ambre sont un extraordinaire témoignage de l’histoire de la vie.

  


Origine de l’ambre
L'origine de l'ambre est restée pendant longtemps une énigme. Le mystère de l'origine de l'ambre le rendait d'autant plus attractif et nos ancêtres lui attribuaient des vertus magiques et surnaturelles.
Les plus beaux gisements d’ambre remontent à l’Oligocène et au Miocène. Ce n’est pas un hasard. En effet, il y a environ 30 millions d’années, une grande partie de notre planète était recouverte d’une forêt tropicale luxuriante.
Ces forêts tropicales cédèrent progressivement la place à des prairies plus sèches. Les forêts tropicales se réduisirent au profit de forêts tempérées constituées d’arbres à feuilles caduques ainsi qu’à feuilles persistantes.
Au Miocène, le climat devint plus sec et plus chaud mais les forêts de conifères se maintinrent dans le Nord.
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L'ambre est une résine fossile. © dinosoria.com
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Tous ces arbres à feuillage persistant sécrétaient une sève collante qui perlait des trous de l’écorce ou des branches cassées.
Cette résine s’est parfois déversée en très grande quantité.
Puis, la forêt disparut, les arbres moururent, pourrirent et la résine fut enterrée sous des tonnes de sédiments.
Là, elle s’oxyda et se solidifia.
On peut dire que l’ambre est en quelque sorte le « sang » des arbres.
Les propriétés de l’ambre
La couleur de l’ambre varie du miel au brun. Plus elle est sombre, plus elle a été exposée aux intempéries ou au soleil.
L’ambre rouge  doit sa couleur à l’oxydation. L’ambre bleu est plus rare. Cette couleur est le résultat de tâches minérales ou organiques dans la résine.
Exposé aux ultraviolets, l’ambre devient fluorescent.
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La couleur de l’ambre varie du miel au brun. © dinosoria.com
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L’ambre gris n’a aucun rapport avec l’ambre jaune. C’est une substance formant à la surface des mers des masses flottantes très parfumées, et provenant de la digestion par les cachalots de la sépia des grands poulpes. Son odeur musquée devient agréable après dessiccation et à ce titre, l’ambre gris est utilisé en parfumerie.
L'ambre blanc ou spermaceti n'a lui aussi aucun rapport avec l'ambre jaune. C'est une substance blanche et huileuse que l'on retire d'une poche cérébrale du cachalot et qui entre dans la composition de pommades ou de cosmétiques.
Utilisé comme encens, l’ambre jaune dégage une odeur de pin. Nos ancêtres l’utilisaient pour éloigner les mauvais esprits.
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Le Musée américain d'Histoire Naturelle possède l'une des plus belles collections d'ambre du monde. © dinosoria.com

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Frotté vigoureusement, l’ambre produit une charge électrostatique qui permet d’aimanter des objets légers.
C’est à la découverte des propriétés électrostatiques par Thalès de cet ambre, nommé en grec êlektron, que l’électricité doit son nom.
L’ambre contient de l’acide et d’autres produits chimiques. La raison de la conservation d’une exceptionnelle qualité des fossiles résulte de cette composition chimique.
Propriétés : tendre, fragile, flotte sur l'eau salée même légèrement. La résine est constituée d'isoprènes, molécules comprenant cinq carbones.
Les principaux gisements d’ambre
Des gisements ont été retrouvés sur tous les continents. Certains sont d’une grande richesse en fossiles d’Invertébrés et de Vertébrés.
Le processus de fossilisation propre à l’ambre est appelé inclusion.
Ce processus a permis de retrouver des exemplaires d’Insectes, d’Arachnides, de Fourmis, de Reptiles et bien d’autres animaux, tous dans un état de conservation parfaite.
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Insecte fossilisé dans de l'ambre de la Baltique. © dinosoria.com
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Certains éléments chimiques de la résine éloignaient les insectes mais quelques espèces apprirent à reconnaître quand la sève représentait de la nourriture ou un lieu sûr pour la reproduction.
La résine coulait de l’arbre. L’insecte s’y posait. Il restait collé puis était prisonnier de la masse.
L’animal mourrait très vite. En quelques secondes ou minutes, les sucs et autres liquides pénétraient dans le corps, en chassant l’eau et le déshydratant.
La résine embaumait les tissus. Puis, elle se durcissait et figeait la scène pour l’éternité.
Dans l’ambre, on peut découvrir la matière originelle : les tissus et les muscles dans le corps de l’animal.
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Lézard fossilisé dans de l'ambre de la République Dominicaine. © dinosoria.com
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Les meilleurs fossiles conservés dans l’ambre proviennent de la République Dominicaine, dans les Caraïbes.
L’ambre s’y trouve au fond de mines à plus de 60 m de profondeur.
Cela fait une trentaine d’années que l’ambre y est analysé.
Cet ambre est d’une très grande qualité et d’une clarté exceptionnelle.
Son intérêt principal est la variété des fossiles qu’il renferme : des lézards, des insectes, des feuilles, des grenouilles …
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Fossile conservé dans de l'ambre de la Dominique. © dinosoria.com
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Parmi les plus beaux gisements d’ambre, on trouve également ceux de la Baltique et de la Roumanie, qui remontent l’un et l’autre, à l’Oligocène.
La côte Baltique est réputée depuis plus de 10 000 ans pour ses ressources d’ambre. D’immenses dépôts gisent au fond de la mer. Lors des tempêtes hivernales, l’ambre se détache du fond et est rejeté sur le rivage.
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Insecte fossilisé dans de l'ambre de la Baltique. © dinosoria.com
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La majeure partie de cet ambre récolté est transformée en bijoux et autres objets ornementaux.
Dans le New Jersey, sur la côte Nord-Est des Etats-Unis, on a retrouvé des dépôts datant du Crétacé, soit 65 à 140 millions d’années.
L’ambre du Crétacé est rare et c’est celui qui contient les plus anciens insectes fossiles et autres organismes.
L’ambre du New Jersey présente des couleurs qui vont du rouge clair au jaune.
Un autre dépôt intéressant qui date du Crétacé a été découvert près de Budapest.
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Fourmi conservée dans de l'ambre de la Baltique. Oligocène. © dinosoria.com
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C’est le milieu du Crétacé qui a vu l’explosion de la forme de vie que sont les plantes à fleurs : les angiospermes.
L’évolution des insectes et des angiospermes est étroitement liée. Les angiospermes, plantes à fleurs, vrais arbres et ultérieurement les herbes, apparurent il y a environ 100 millions d’années. Ils se sont répandus et diversifiés de sorte qu’ils sont aujourd’hui largement dominants sur l’ensemble de la planète.
Les pétales représentent l’élément le plus familier des fleurs, et un signal pour les insectes pollinisateurs.
La fossilisation dans l’ambre et dans les roches des angiospermes a permis de reconstituer en grande partie les climats qui régnaient à partir du milieu du Crétacé.
Ambre et ADN
L’ambre est le seul matériau capable de conserver l’ADN vieux de plusieurs millions d’années.
De l’ADN d’insecte a pu être extrait d’ambre du Crétacé. 
C’est de là qu’est venue l’hypothèse du clonage d’espèces disparues. On pense bien sûr immédiatement à Jurassic Park.
La sortie du film a d’ailleurs coïncidé avec les premières extractions d’ADN.
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Très beau fossile conservé dans de l'ambre de la Dominique. © dinosoria.com
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L’ambre peut-il permettre de reconstituer des ADN préhistoriques ?
À ce jour, la réponse est non. La raison en est que l’ADN extrait est fragmentaire. Recomposer l’ADN original serait un travail de titan voire une mission impossible.
Pour redonner vie à un dinosaure, il faudrait découvrir un ADN non fragmentaire ce qui est très peu probable.
À moins qu’un jour, l’avancée scientifique permette de combler les blancs.
Quelques pistes sont cependant prometteuses. De l’hémolymphe d’arthropodes a été emprisonnée dans de l’ambre de la République dominicaine. Ce « sang » fossilisé pourrait bien contenir un ADN non fragmentaire.
De même, du sang d’un lézard a également été découvert dans de l’ambre.
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Du "sang" d'arthropode a été fossilisé dans cet ambre de la Dominique. © dinosoria.com
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Supposons que dans un futur très lointain, on puisse extraire un ADN exploitable de dinosaure, sera-t-il alors souhaitable de créer un spécimen avec un patrimoine génétique délabré ?
Des dérèglements génétiques plus ou moins tardifs ont été observés chez tous les animaux clonés ces dernières années.
Cela nous renvoie à une autre question : Cloner est-il moral ?[/size]
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Re: Fossiles et empreintes

Message  Arlitto le Jeu 11 Aoû - 13:07

fossile
(latin fossilis, tiré de la terre) 

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Calcaire à ammonites
Débris ou empreinte de plante ou d'animal, ensevelis dans les couches rocheuses antérieures à la période géologique actuelle, et qui s'y sont conservés. 

GÉOLOGIE

La nature et la conservation des fossiles dépendent de la nature des terrains où ils se sont trouvés engagés. Certaines espèces renseignent sur le milieu de sédimentation (mer, lac, climat, etc.), c'est-à-dire la paléogéographie d'une région. D'autres, à courte longévité, permettent également de dater des terrains en les replaçant dans l'échelle stratigraphique (fossiles caractéristiques). 

PALÉONTOLOGIE

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Squelettes et fossiles

Le terme fossile désigne tous les témoignages, directs ou indirects, de la vie passée : un os, une dent, une plante, la coquille microscopique d'un animalcule planctonique, mais également un excrément pétrifié, une empreinte de pas, une trace charbonneuse, un morceau de bois, une graine ou une spore, etc. Tout ce qui est lié à la vie et a été conservé jusqu'à nos jours est considéré comme fossile par les paléontologues. 

Cette étonnante diversité pourrait laisser croire que les fossiles sont très répandus dans la nature. Si certains sites à travers le monde renferment des traces de marche ou de pistes, des coquilles ou des poissons fossilisés par milliers, de nombreux animaux ou végétaux aujourd'hui disparus ne sont connus que par un seul spécimen fossile, parfois même par un seul fragment. En fait, les fossiles sont des exceptions de la nature, et les grands squelettes (particulièrement ceux, spectaculaires, de certains dinosaures) exposés dans les musées restent des choses rares. 

1. L’histoire de la connaissance des fossiles

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Ammonite

Les hommes se sont intéressés très tôt aux fossiles. Les hommes préhistoriques les ramassaient, comme en témoignent les collections ou les ornements découverts dans des grottes ou des sépultures. Les cornes d'Ammon (fossiles d'ammonites, dont la coquille ressemble à des cornes de bélier) ne sont pour les Anciens que des bijoux talismans. 

Différentes interprétations

Les significations attribuées aux fossiles dans l'Antiquité sont parfois étonnantes. Ainsi l'ambre, cette résine durcie pouvant contenir des insectes englués, représentait-il pour les Grecs anciens des larmes de nymphes, du « suc du soleil », ou encore de l'urine de lynx ! Pour le naturaliste romain Pline l'Ancien (ier s. après J.-C.), les dents de requin, que l'on trouve dans certains niveaux fossilifères, sont des « langues pétrifiées » tombées du ciel lors des éclipses de Lune. 

Le Moyen Âge apporta son lot de croyances et de légendes sur les fossiles : certains ossements, qui se révélèrent ultérieurement être ceux de grands vertébrés – éléphants ou autres mastodontes –, étaient identifiés comme les restes de géants ou de dragons terrassés par des chevaliers ou des saints. 

Aux xviie et xviiie s., des collections d'histoire naturelle sont constituées, qui réunissent des objets hétéroclites exposés dans ce que l'on appelle des « cabinets de curiosités ». Si les fossiles y ont une place de choix, ils restent objets de mystère, comme en témoignent les différentes origines qui leur sont attribuées : essais du Créateur, objets diaboliques, « jeux de la nature », produits de la foudre, fruits de la génération spontanée, etc. 

Les fossiles, objets d'étude

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Gastropodes fossiles

Des hommes ont cependant compris, dès l'Antiquité, ce que sont réellement les fossiles. Les Grecs Pythagore (570-480 avant J.-C.) et Hérodote (484-420 avant J.-C.) considéraient déjà les coquillages pétrifiés comme les restes d'êtres ayant vécu autrefois dans des mers beaucoup plus étendues. 

À la Renaissance, Léonard de Vinci, se fondant sur ses observations, critiqua les anciennes croyances et conclut que les fossiles sont les restes d'êtres vivants. Malgré la réticence de quelques esprits très conservateurs, la notion de fossiles en tant que « vestiges d'êtres du passé » se répandit. 

L'âge des fossiles, l'âge de la Terre

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Buffon

Des esprits curieux posèrent également la question de savoir à quelle époque appartenaient ces vestiges. Selon une conception fort répandue dans l’Occident chrétien, ces restes étaient considérés comme ceux d'animaux ayant péri lors du Déluge raconté dans la Bible, quelques milliers d'années auparavant. Cette interprétation permettait d'expliquer pourquoi des coquillages ou des poissons sont retrouvés dans des montagnes. 

Il fallut attendre le xviiie s. pour qu'un savant français, Buffon, se détache du récit biblique et avance que les fossiles sont des témoins d’une histoire ancienne de la Terre, et estime l’âge de cette dernière à 75 000 ans, ce qui paraissait déjà particulièrement vieux. Au début du xixe s., Charles Lyell, un géologue anglais, formule l'hypothèse selon laquelle la surface de la Terre est soumise à des transformations et à des cycles successifs, et en conclut que l'âge de notre planète doit être évalué en millions d'années. On sait aujourd'hui qu'il s'apprécie, en fait, en milliards d'années. 

L'origine des fossiles

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Chevalier de Lamarck

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Charles Darwin


L'idée que les fossiles sont des vestiges d'êtres vivants qui ont vécu sur notre planète dans des temps très reculés étant acquise, un troisième débat devait s'ouvrir. 

En observant très minutieusement les fossiles, en les comparant entre eux et avec les êtres vivants actuels, Jean-Baptiste Lamarck parvint à l’idée, révolutionnaire au début du xixe s., que les espèces se transforment au cours du temps. En d'autres termes, elles évoluent. Cinquante ans plus tard, Charles Darwin développa l'idée d'évolution en se fondant sur l'observation des faunes actuelles. 


Aujourd'hui, les paléontologues retracent l'histoire de la vie et l'évolution des lignées d'animaux et de végétaux à partir des fossiles, fragments de l'histoire du vivant, qu'ils étudient. 


2. Le phénomène de fossilisation

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Lépidodendron

Les fossiles sont le résultat d'un phénomène naturel et exceptionnel : la fossilisation. On devrait plutôt dire les fossilisations, tant les processus menant à la conservation de restes d'êtres vivants sont variés. Cependant, la plupart des fossiles découverts ont été préservés de la destruction grâce au processus de minéralisation

Lorsqu'un animal comme un végétal meurent, ils sont normalement détruits par les éléments naturels ou par d'autres êtres vivants. Ce recyclage est d'ailleurs nécessaire à la perpétuation de la vie (les êtres vivants sont des maillons des cycles écologiques). 

Il arrive pourtant que, après leur mort, certains êtres échappent à ce destin et soient conservés plus ou moins longtemps. Imaginons qu'un oiseau meurt d'épuisement lors d'une migration. Il tombe sur le sol, où il sera tôt ou tard dévoré. Mais il peut également s'abattre dans une mare, un étang ou un lac. Dans ce cas, il flottera à la surface un certain temps, avant de s'enfoncer. S'il n'est pas mangé par des poissons, il reposera sur le fond et y pourrira lentement. Les micro-organismes contenus dans l'eau le feront ainsi disparaître. Mais si, par chance pour le paléontologue, ce fond est très vaseux, le corps de l'oiseau s'enlisera dans la boue et sera protégé de la destruction. 

La minéralisation

Si toutes ces conditions sont réunies commence une série de processus physico-chimiques complexes qui aboutiront, peut-être, à la fossilisation de cet oiseau. Des échanges chimiques s'opèrent entre les os et les sédiments qui les entourent. Au terme de ces échanges, la matière organique (d'origine vivante) composant l'os est lentement remplacée par de la matière minérale, tandis que la forme et, souvent, la structure fine de l'os sont conservées. C'est pourquoi on dit que les fossiles se pétrifient ou, plus exactement, se minéralisent. 

Le remplacement de la matière d'origine vivante par de la matière minérale n'est pas toujours complet. Certains ossements fossiles, même très anciens, contiennent encore des protéines, que l'on peut extraire et étudier. Des chercheurs ont trouvé des protéines contenues dans des ossements de dinosaures vieux de 150 millions d'années et déterminé leur nature. 

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Crinoïde

Ces modifications physico-chimiques ne concernent pas uniquement le fossile. Les sédiments qui l'entourent se transforment également au cours des temps : s'accumulant au fond de l'étang, ils finissent par se tasser et par durcir ; ils deviennent des roches sédimentaires, c'est-à-dire des roches formées par accumulation. Les calcaires, les argiles, les grès sont des roches de ce type, dans lesquelles l'on trouve des fossiles. 

La surface de notre planète étant en constant remaniement (soulèvements, fractures, plissements résultant des mouvements de l'écorce terrestre modifient le modelé du paysage), l'étang s'asséchera tôt ou tard, laissant à l'air libre les sédiments qui s'y sont accumulés, avec les fossiles qu'ils contiennent. Un jour, le squelette pétrifié de l'oiseau de notre exemple sera mis au jour par une érosion (provoquée par le vent, l'eau, le gel) : petit à petit, la roche sera usée, des particules seront arrachées et transportées vers d'autres mares ou rivières, ou encore vers la mer, et, si personne ne le découvre, ce squelette sera lui aussi réduit en poussière par les intempéries. 

Ainsi peut se résumer la fossilisation d'un oiseau et son « existence » fossile. De nombreux facteurs doivent donc être réunis pour que des restes d'un être vivant soient ainsi conservés à travers des millions d'années, et bien peu d'êtres vivants trouvent, à leur mort, les conditions favorables à leur fossilisation. 

Les empreintes fossiles

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Requienia

La plupart des fossiles sont contenus dans des roches plus ou moins dures, plus ou moins fines, dont les conditions d'accumulation déterminent la qualité de la conservation. 

Ces roches sont parfois si finement constituées que les traces de poils, de plumes, de peau ainsi que les « parties molles » (viscères) ou bien le corps même (animaux mous) sont préservés. 

Il arrive également que l'on ne trouve plus que le moule naturel de certains fossiles, finement inscrit dans sa gangue rocheuse. Dans ce cas, la coquille ou les ossements, bien que fossilisés, ont été dissous par les eaux d'infiltration. 

Ce moule peut, par la suite, se remplir d'un autre minéral. Ainsi, on découvre des empreintes de coquilles totalement remplies de superbes minéraux cristallisés, parfois même de métal (argent), déposés par les eaux d'infiltration, mais aussi des traces de griffes, de pattes de dinosaures ou de mammifères, des pistes de trilobites, des excréments fossiles (coprolithes). 

3. Les fossiles et l'histoire de la vie

Les fossiles sont les témoins tangibles de la longue histoire de la vie et de son évolution continue. 


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Cœlacanthe

Le cycle de la vie ne connaît pas d'arrêt : quand des êtres meurent, d'autres naissent. La plupart sont détruits à leur mort, mais quelques-uns entrent à leur tour dans un cycle de fossilisation. Ce sont les fossiles de demain. 

Dans 10 000 ans, ou dans 1 million d'années, les hommes, s'ils sont toujours sur la Terre, retrouveront des fossiles d'animaux ou de plantes actuelles, dont les espèces auront disparu. 

À l’inverse, la Terre abrite aussi des animaux et des végétaux qui sont aujourd'hui tels qu'ils étaient voici des millions d'années : ce sont les « fossiles vivants ». Par exemple, la limule, lointaine cousine des araignées, vit toujours sur les côtes américaines et asiatiques du Pacifique, 200 millions d'années après son apparition ; le cycas et le ginkgo sont des arbres qui poussaient déjà au temps des dinosaures. Quant au fameux, cœlacanthe lorsqu’il a été retrouvé bien vivant en 1938, on le croyait éteint depuis 65 millions d'années ! (Une seconde espèce, tout autant archaïque, a été tirée en 1998 de la mer des Célèbes.) 

5. L'étude des fossiles

Reconstituer les êtres vivants du passé et retracer l'histoire de la vie sur notre planète sont les aspects les plus spectaculaires du travail d'un paléontologue. Située au carrefour de plusieurs sciences (géologie, biologie, écologie), la paléontologie participe également à l'étude de nombreuses questions : l'évolution, la dérive des continents, la reconstitution des climats, la datation des niveaux géologiques, etc. Pour cela, les paléontologues utilisent les fossiles. 

La recherche des fossiles

Un promeneur attentif, des ouvriers creusant une tranchée d'autoroute ou les fondations d'un bâtiment peuvent mettre au jour des fossiles. Nombre de découvertes, parfois extraordinaires, sont ainsi faites par des amateurs, ou au hasard d'un coup de pelle mécanique. Les paléontologues, eux, explorent, prospectent, fouillent systématiquement : dans les régions encore mal connues dans le domaine de la géologie, ils recherchent les fossiles qui permettront d'identifier les différents niveaux géologiques ; dans les régions où des cartes géologiques, ces précieux outils, ont été établies, la recherche des niveaux favorables est facilitée. 

Les fouilles

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Ossements de dinosaures

L'importance des découvertes est certes variable. Mais, du point de vue scientifique, les fossiles les plus spectaculaires ne sont pas toujours les plus précieux : une petite dent, un fragment de coquille ou d'os peuvent avoir une grande signification, et le moindre indice est exploité. 

Un fossile est parfois beaucoup trop gros pour être extrait sans dommage. Nombre d'entre eux peuvent être concentrés sur un même site, constituant ce que l'on appelle un gisement fossilifère. Des fouilles sont alors organisées, qui mettent en œuvre des moyens plus importants, de la pioche au marteau piqueur. Toutefois, les fouilles se terminent toujours au pinceau et aux outils fins. 

Plâtrés pour être mieux protégés, lorsqu'ils sont fragiles, imbibés de produits consolidants, emballés, étiquetés, les fossiles sont ensuite acheminés vers le laboratoire où il sera procédé à leur délicate préparation et à leur étude. 

Certaines roches sédimentaires, tels les sables, les argiles, les lignites, qui contiennent de très petits fossiles tout aussi intéressants que les gros, peuvent également être tamisées. Des échantillons de certaines roches sont prélevés pour en extraire, au laboratoire, des fossiles non visibles sur le terrain, tels des grains de pollen, des spores ou des restes microscopiques d'êtres unicellulaires d'origine planctonique. 

La détermination des fossiles

Les renseignements tirés d'un fossile ou d'un gisement fossilifère sont très nombreux et ont des implications sur plusieurs disciplines scientifiques. L'étude anatomique et la description du fossile sont les phases préliminaires à cette analyse, car de son identification précise dépend la suite de l'exploitation scientifique. 

C'est à ce stade que l'on peut découvrir une plante ou un animal jusque-là totalement inconnus, ou bien déjà identifiés en une autre partie du monde. C'est aussi en suivant les modifications anatomiques des fossiles au cours du temps que l'on peut retracer l'évolution des différentes lignées, jusqu'aux êtres vivants actuels. 

Les fossiles marqueurs ou fossiles stratigraphiques

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Trilobite

Nombre de fossiles servent à dater les couches géologiques. Certaines espèces, surnommées « fossiles marqueurs », « fossiles stratigraphiques » ou « fossiles repères », ne se rencontrent en effet que dans des niveaux bien déterminés. La présence dans deux strates, même séparées par des centaines de kilomètres, des fossiles d’une même espèce de ce type indique que lesdites strates datent de la même époque. Une telle constatation permet ainsi de corréler les niveaux géologiques sur la planète. Mais cette utilisation n'est possible que si ces fossiles sont abondants, suffisamment caractéristiques, et si chaque espèce n'a existé que pendant de courts intervalles de temps géologiques. Ce sont souvent des coquilles, des spores, des grains de pollen ou encore des microfossiles. Les trilobites font aussi partie des fossiles stratigraphiques les plus répandus. 

Les microfossiles et le pétrole

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Foraminifères fossiles

Les microfossiles sont des restes d'organismes de très petite taille : algues unicellulaires, spores, grains de pollen, protozoaires (animaux unicellulaires), ostracodes (minuscules crustacés), etc. Tous ces fossiles, recueillis en tamisant les roches meubles (sable, argile, marnes) ou observés au microscope sur de très fines tranches de roches compactées, sont d'une grande utilité pour la recherche pétrolière. Lors des forages, ils permettent en effet de dater les couches rocheuses traversées et de suivre ainsi la progression du trépan. 

6. L'apport de l'étude des fossiles

L'étude des fossiles permet la reconstitution des paysages et des milieux de vie du passé. Lors des prospections et des fouilles, les paléontologues relèvent tous les indices nécessaires à l'étude ultérieure des fossiles. Parmi eux, les roches contenant des fossiles ont une grande importance. 

La paléogéographie

La détermination de l'origine des roches – marine, lagunaire ou continentale –, de leur mode de formation, de la manière dont les matériaux qui les constituent se sont déposés apporte de précieux renseignements sur les conditions qui régnaient au moment de la mort de l'animal ou de la plante. On peut ainsi déterminer s'il s'agissait de hauts-fonds marins, de plages, de zones de récifs, de lagunes très calmes ou, au contraire, de bords de mer tumultueux. 

Si le dépôt s'est fait sur un continent, les fossiles eux-mêmes portent parfois des traces d'usure liées à un transport dans une rivière au cours plus ou moins impétueux. Leur position relative les uns par rapport aux autres peut donner une idée de la direction et de la force du courant de la rivière. Les fossiles peuvent aussi être particulièrement bien préservés s'ils ont été enfouis dans la vase très fine d'un étang. 

La paléoécologie

Les restes de végétaux permettent de reconstituer les environnements. Des études encore plus poussées – observations au microscope électronique, analyses chimiques ou isotopiques – fournissent des données sur les températures, la composition chimique de l'eau et sa salinité durant la vie du fossile. 

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Ichtyosaure

La reconstitution du mode de vie des fossiles vient en complément de celle du milieu. Pour déterminer le régime alimentaire d'un animal du passé, par exemple, l'étude anatomique des dents et des mâchoires apporte des renseignements précieux : certains fossiles contiennent encore les restes d'un dernier repas, et des méthodes d'analyse chimique contribuent à en déterminer la composition. 

Le mode de locomotion de certains animaux peut être déterminé à partir de l'anatomie du squelette. Si un animal a laissé des traces de pas dans la boue, aujourd'hui durcie, ces empreintes permettent d'évaluer sa vitesse et même son poids. L'étude au microscope de la structure fine d'un os, de coquilles ou de bois fossile permet de connaître le mode et la vitesse de croissance d'un animal ou d'un arbre, et même d'apprécier l'influence du milieu et des variations climatiques sur cette croissance. Leur âge au moment de leur mort peut également être déterminé. 

La paléobiogéographie

Les êtres vivants ne sont pas répartis au hasard sur la planète. Montagnes, mers, océans, climats, etc. sont autant de facteurs qui influent sur leur expansion géographique. Certaines espèces sont très répandues, alors que d'autres forment de petites populations localisées. Il en a toujours été ainsi, et l'étude de la répartition géographique des fossiles apporte à ce sujet d'importantes précisions. 

L'un des domaines de recherche de la paléontologie, la paléobiogéographie, permet d'établir des relations entre les continents du passé, et vient étayer la théorie de la dérive.
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