Découverte d’une « Pompéi » marine vieille de 515 millions d’années au Maroc – .

Les volcans situés aux limites des plaques tectoniques sont connus pour leurs éruptions explosives et de grande ampleur, pouvant générer plusieurs dizaines de kilomètres.³ de matière. Ces éruptions peuvent piéger presque instantanément la vie actuelle, préservant ainsi sous leurs cendres les traces de civilisations entières, comme à Pompéi, ensevelie sous les cendres du Vésuve.

Une équipe internationale de chercheurs, que j’ai coordonnée, vient de publier un article présenté en couverture de la principale revue américaine Sciencedécrivant la découverte de deux nouvelles espèces de trilobites. Ce sont les fossiles de trilobites les mieux conservés jamais découverts.

Ils présentent des détails anatomiques inédits malgré les millions de trilobites collectés et étudiés au cours des deux derniers siècles. Ces arthropodes fossiles retrouvés pétrifiés dans leur dernière posture sont représentatifs d’un écosystème vieux de 515 millions d’années (Ma), une « Pompéi » marine, découverte dans des niveaux de cendres volcaniques, à Aït Youb, dans la région Souss-Massa au Maroc. Ce travail a été couronné par la couverture du magazine Science.

Avec plus de 22 000 espèces découvertes, les trilobites sont probablement les invertébrés fossiles les plus connus. Si leur exosquelette en calcite leur confère un fort potentiel de fossilisation (ce qui explique leur grand nombre), leurs appendices et organes internes non minéralisés ne sont connus qu’à travers un nombre limité de spécimens. Les trilobites ont disparu depuis la fin du Paléozoïque (il y a 539 à 252 millions d’années). Ce sont des arthropodes dont la taille varie de un à quelques centimètres. Ils vivaient exclusivement dans le milieu marin. Ceux que nous avons découverts mesurent environ 2 centimètres. Aujourd’hui, leurs « descendants » morphologiques les plus proches sont les limules. Ce sont aussi des arthropodes marins, mais ce sont des cousins ​​éloignés.

Moules à trilobites

A Aït Youb, lors d’une éruption volcanique, des organismes vivants ont été ensevelis par des nuages ​​enflammés. Les tissus biologiques ont alors été consumés par la chaleur intense, ne laissant que des cavités dans les cendres solidifiées : les moisissures des organismes. Ceux-ci préservent les moindres détails de la surface externe des trilobites, y compris les poils et les épines le long des appendices. Leur tube digestif a également été préservé après avoir été rempli de cendres. Même de petites coquilles (brachiopodes) attachées à leur exosquelette par un pédoncule ont été gelées en position vivante.

Grâce à une technique d’imagerie, la microtomographie à rayons X, nous avons pu étudier les fossiles en 3D sans les extraire de leur matrice. Cette technique repose sur la propriété des rayons X de traverser la matière et d’être absorbés en fonction de la nature et de la densité des constituants qu’ils rencontrent. En remplissant numériquement leur moule, les corps manquants ont été reconstitués avec un niveau de détail saisissant.

Ces travaux, réalisés par Arnaud Mazurier, Ingénieur de Recherche à l’Université de Poitiers, apportent un nouvel éclairage sur l’organisation anatomique des trilobites. Les résultats ont notamment révélé dans les moindres détails un regroupement de paires de pattes spécialisées autour de la bouche, permettant d’avoir une idée plus précise de la manière dont elles se nourrissaient. Ils révèlent également, pour la première fois pour ces fossiles, la présence d’un labrum, lobe charnu faisant office de lèvre supérieure chez les arthropodes actuels.

Conservation optimale grâce aux cendres volcaniques

Cette découverte démontre le rôle essentiel des dépôts de cendres volcaniques pour la préservation des fossiles et l’importance cruciale de l’exploration des environnements volcaniques sous-marins.

Elle démontre également que la microtomographie aux rayons X est un outil puissant pour observer en 3D des objets fossilisés dans des roches très dures, sans risquer de les altérer. Ainsi, les dépôts pyroclastiques (roches composées principalement ou uniquement de matériaux volcaniques) devraient devenir de nouvelles cibles d’étude compte tenu de leur potentiel exceptionnel à piéger et préserver des restes biologiques, même mous, sans générer de dégradation. De nouvelles fenêtres devraient ainsi s’ouvrir sur le passé de notre planète.

Pour illustrer l’impact de notre découverte, Greg Edgecombe, conservateur au Musée national d’histoire naturelle de Londres, spécialiste des arthropodes et co-auteur de l’étude a déclaré :

« J’étudie les trilobites depuis près de 40 ans, mais je n’ai jamais eu l’impression de regarder des animaux vivants comme je l’ai fait avec ceux-ci. J’ai vu beaucoup d’anatomies molles de trilobites, mais c’est la préservation 3D ici qui est vraiment époustouflante.