Calymene blumenbachii, Silurien, Angleterre, est devenu connu sous le nom de Criquet Dudley, Insecte Dudley ou Insecte Dudley. Calymene figure au centre des armoiries de Dudley. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Les trilobites se classent parmi les plus importants des premiers animaux. Notre connaissance d’eux a été acquise à partir de l’étude de leurs fossiles, généralement des empreintes laissées de leurs coquilles après leur enfouissement dans des sédiments qui se sont ensuite durcis en roche. Ils sont apparus brusquement au début de la période Cambrienne et ont dominé le Cambrien et le début de l’Ordovicien. Un déclin prolongé s’est ensuite installé avant qu’ils ne s’éteignent finalement à la fin de la période Permienne, il y a environ 250 millions d’années.
- L’animal
- Environnement
- L’outil des géologues
- Faits amusants
- Modèles fossiles 3D
L’animal
Les trilobites étaient des arthropodes (ils appartenaient au phylum des Arthropodes) — comme de nombreux animaux invertébrés vivant aujourd’hui, notamment des crustacés, des araignées et des insectes. Les géologues savent qu’ils étaient des animaux marins en raison des roches dans lesquelles ils se trouvent et des autres types de fossiles qui leur sont associés.
Parties d’un exosquelette trilobite. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Pour le soutien et la protection, les parties molles de l’animal trilobite ont été recouvertes par un exosquelette. Habituellement, seule la partie dorsale de l’exosquelette, couvrant le dos de l’animal, était fossilisée. La partie ventrale de l’animal, sa face inférieure, peut avoir été recouverte d’une membrane molle ou d’un matériau qui ne pouvait pas être fossilisé.
L’exosquelette est divisé de l’avant vers l’arrière en un bouclier de tête (appelé céphalon), un thorax et un bouclier de queue (appelé pygidium). Il est divisé d’un côté à l’autre en un axe central, avec deux régions latérales (ou lobes) appelées pleurae. Le mot « trilobite » fait référence à la cloison latérale, plutôt qu’à la tête, au thorax et à la queue. Le céphalon, le thorax et le pygidium sont tous divisés en segments. Dans la vie, les segments du céphalon et du pygidium étaient fusionnés, mais ceux du thorax ne l’étaient pas, ce qui permettait à l’animal de se rouler en boule pour protéger sa face ventrale relativement exposée en cas de danger.
Spécimens de Calymène de la période Silurienne. Calymene a pu se rouler en boule pour se protéger. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
La région centrale du céphalon est appelée la glabelle. Les joues de chaque côté de la glabelle sont généralement traversées par une suture faciale qui les sépare en joues fixes (attenantes à la glabelle) et en joues libres sur le bord externe du céphalon. La suture a aidé l’animal à muer pendant la croissance. Lors de la mue, l’exosquelette rejeté du trilobite tombait souvent en morceaux, de sorte que leurs restes fossilisés se trouvaient généralement sous forme de fragments.
La plupart des trilobites avaient des yeux, bien que des formes aveugles soient connues. Les yeux sont situés sur le bord interne de la joue libre, adjacent à la joue fixe. Les trilobites avaient des yeux composés, constitués d’un certain nombre de lentilles séparées. Le nombre de lentilles et la complexité de la structure de l’œil variaient énormément. Certains trilobites avaient de grands yeux composés convexes (comme ceux d’une mouche) avec un grand nombre de lentilles, ce qui leur donnait un large champ de vision vers l’avant, vers l’arrière, sur le côté, vers le haut ou même vers le bas, en fonction de la courbure réelle de l’œil. D’autres trilobites avaient des yeux beaucoup plus petits, avec moins de lentilles, ce qui leur donnait une vue plus restreinte. De nombreux yeux trilobites étaient simplement constitués de prismes de calcite étroitement emballés, mais dans certaines formes ultérieures, par exemple le genre Silurien-dévonien Phacops, les yeux avaient des lentilles plus complexes. En les utilisant, les Phacops ont peut-être pu voir clairement un objet et même estimer à quelle distance il se trouvait. Les autres organes sensoriels possédés par les trilobites comprenaient des fosses, des canaux, des tubercules et des épines à la surface de l’exosquelette.
Les parties molles sont connues pour quelques espèces de trilobites, conservées dans des circonstances particulières à Lagerstätten. De ceux-ci, les géologues savent que les trilobites avaient une paire d’antennes articulées dépassant en avant sous le céphalon, et des rangées de membres articulés de chaque côté du corps. Les trilobites avaient trois paires de membres sous le céphalon et une seule paire de membres sous chaque segment du thorax et du pygidium. Chaque membre avait deux branches, une branche inférieure utilisée pour la marche et une branche supérieure portant un grand nombre de filaments fins qui ont pu être utilisés pour la respiration.
Environnement
Neseuretus, Ordovicien, Shropshire, Angleterre, x 0.6. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Il existe des preuves que des trilobites particuliers vivaient à certaines profondeurs de la mer et peuvent donc être utilisés comme indicateurs du paléoenvironnement. Neseuretus est un exemple de genre associé à des dépôts en eau très peu profonde, alors que les trilobites trinucléides, tels que Whittardolithus, auraient vécu sur un fond marin profond.
Modes de vie des trilobites: la peinture montre comment les trilobites de différentes périodes vivaient dans la mer. Dans les eaux peu profondes parmi les bivalves (1), les crinoïdes (2), les algues (3) et les gastéropodes (4), les faunes étaient grandes, mais de faible diversité, par exemple le Flexicalymène (5). Les faunes intermédiaires étaient plus diversifiées — Selenopeltis (8), Geragnostus (9), Chasmops (10) et Remopleurides (11) vivaient aux côtés des brachiopodes (12) et des nautiloïdes (13). Dans les profondeurs de la mer, les trilobites étaient petits et aveugles avec une diversité modérée — Ampyx (14), Tretaspis (15) et Shumardia (16), avec Pricyclopyge (17) nageant au-dessus. BGS © UKRI. Tous droits réservés. (Peinture de Richard Bell)
Pricyclopyge, un trilobite avec de grands yeux et une vision tout en rondeur qui a probablement nagé plutôt que de ramper sur le fond marin. (x2.5). BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Trinucleus, un trilobite sans yeux, qui vivait dans la boue ou à de grandes profondeurs. Il avait des épines pour le soutien, et une frange avec des fosses, peut-être pour les organes sensoriels. (x3). BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Paradoxides, l’un des géants du monde trilobite. Ce spécimen, bien qu’incomplet, mesure 12 cm de long. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
En revanche, ce petit trilobite agnostide mesure cinq millimètres de long. Certains se sont demandé si les agnostides étaient vraiment des trilobites. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
La grande variété de formes et de tailles de corps indique que les trilobites occupaient une variété de niches écologiques. Les trilobites aveugles peuvent avoir creusé et charrié dans la boue au fond de la mer, ou avoir vécu à grande profondeur dans la mer où il n’y avait pas de lumière. D’autres trilobites sont associés à des traînées sur des plans de litière (par exemple Cruziana) qui montrent qu’ils se sont déplacés sur le fond de la mer, peut-être en train de piéger ou de s’attaquer à d’autres animaux. Ces trilobites faisaient partie du benthos. Pourtant, d’autres trilobites, tels que les Cyclopyges, avaient de grands yeux qui leur permettaient de voir vers le bas ainsi que dans d’autres directions. Ceci, associé à leur large distribution, a conduit les géologues à penser qu’ils nageaient ou flottaient au-dessus du fond de la mer. De nombreux trilobites mesuraient de 3 à 6 cm de long, mais certains comme les Paradoxides étaient des géants, atteignant 60 cm ou plus, tandis que d’autres comme les minuscules trilobites agnostides aveugles ne mesuraient pas plus de quelques millimètres de long.
L’outil des géologues
Le règne des trilobites: ils sont apparus au Cambrien et se sont éteints à la fin de la période Permienne. En Grande-Bretagne, les trilobites se trouvent dans des roches d’âge cambrien, Ordovicien et Silurien, par exemple au Pays de Galles et dans la frontière galloise, dans des roches dévoniennes du sud-ouest de l’Angleterre et dans des roches carbonifères, par exemple dans le Lancashire.
Whittardolithus x 1.5. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Les géologues utilisent les trilobites de diverses manières pour les aider à comprendre comment la Terre s’est développée. Une utilisation est dans la datation relative et la corrélation stratigraphique des successions de roches sédimentaires, en particulier dans les roches du Cambrien et du début de l’Ordovicien. Les trilobites sont particulièrement importants pour corréler les roches cambriennes. Paradoxides, par exemple, se trouve dans les roches en Angleterre, au Pays de Galles, à Terre-Neuve, en Suède, en Espagne et en Sibérie, et montre que ces roches sont toutes du même âge, du Cambrien moyen. D’autres trilobites stratigraphiquement utiles comprennent des espèces de Merlinia dans l’Ordovicien inférieur et de Calymène dans le Silurien.
Une autre utilisation des trilobites en géologie consiste à reconstruire des géographies passées (paléogéographie) et des environnements passés (paléoenvironnements). Le trilobite Petigurus du début de l’Ordovicien se trouve dans le nord-ouest de l’Écosse, mais nulle part ailleurs en Grande-Bretagne, bien qu’il puisse être trouvé en Amérique du Nord. Les trilobites de l’Ordovicien ancien d’Angleterre et du Pays de Galles (par exemple Placoparia) sont différents de ceux d’Amérique du Nord, mais se trouvent également en France, en Espagne, au Portugal, en Bohême et en Afrique du Nord. Cela fait partie des preuves montrant qu’une grande partie de l’Écosse était proche de l’Amérique du Nord il y a environ 500 millions d’années et était séparée du sud de la Grande-Bretagne par un océan qui a été nommé Iapetus.
Une reconstruction continentale il y a environ 500 millions d’années en utilisant les contours géographiques actuels. L’océan Iapetus, qui sépare les provinces trilobites, s’est fermé au Silurien et la collision qui en a résulté entre l’Amérique du Nord et l’Europe a produit les montagnes calédoniennes. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Faits amusants
Dans le sud du Pays de Galles, autour de Carmarthen, les queues (pygidies) de certains trilobites de l’Ordovicien primitif sont si visibles qu’elles ont été appelées localement « papillons pétrifiés » et étaient associées à des légendes concernant le magicien Merlin.
Merlin le magicien a même un trilobite de cette zone qui porte son nom – Merlinia. Ailleurs, il existe des associations entre les queues de trilobites et les papillons ou les chauves-souris, par exemple dans le fjärilssten suédois et le Hu-die-shih chinois, qui signifie pierre de papillon, et le Bien-fu-shih chinois, qui signifie pierre de chauve-souris. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
Modèles fossiles 3D
Ectillaenus bergaminus Whittard. (BGS GSM87205a – Holotype). Série d’Arenig (Période ordovicienne) (465,5–477,7 Ma B.P.) Voir fossiles 3D en ligne. Fossiles de type GB3D. BGS © UKRI. Tous droits réservés.
De nombreux fossiles des collections de paléontologie de BGS sont disponibles pour être visualisés et téléchargés sous forme de modèles 3D. Pour voir ce fossile, ou d’autres comme lui, en 3D, visitez les fossiles de type GB3D.