https://frosthead.com

Comment les paléontologues trouvent-ils des fossiles?



Il s'agit du premier d'une série de cinq articles rédigés par des experts présentés dans la nouvelle exposition du Smithsonian, Hall of Fossils - Deep Time, qui ouvrira ses portes le 8 juin au Muséum national d'histoire naturelle. Vous pouvez trouver la série complète en visitant notre rapport spécial Deep Time

Dans son roman A Pair of Blue Eyes (1873) de Thomas Hardy, Henry Knight tente d'impressionner l'héroïne Elfride Swancourt en lui montrant comment les courants aériens montent sur une falaise abrupte. Une rafale emporte son chapeau et, essayant de l'attraper, il glisse sur la pente. Knight finit par s'accrocher à la falaise pour une vie chère. De nature scientifique, il étudie la falaise même dans cette situation désespérée.

«Par une de ces conjonctions familières où le monde inanimé interpelle l'esprit de l'homme lorsqu'il fait une pause, les yeux opposés de Knight étaient un fossile incrusté, qui se dressait en bas-relief du rocher. C'était une créature avec des yeux. Les yeux, morts et transformés en pierre, l'observaient même maintenant. C'était l'un des premiers crustacés appelés Trilobites.

Avec plus de 15 000 espèces répertoriées, les trilobites constituaient un groupe d'arthropodes extrêmement diversifié qui parcourait les océans de 540 à 252 millions d'années. Considérés comme des parents de crustacés à l'époque de Hardy, ils sont maintenant interprétés comme une radiation évolutive entièrement éteinte des premiers arthropodes. Les arthropodes sont caractérisés par des paires de pattes articulées et un exosquelette segmenté. Aujourd'hui, ils représentent plus de 80% des espèces animales et incluent des insectes, des araignées, des crabes et leurs nombreux parents.

Les paradoxes Beaucoup de gens cherchent des fossiles (ci-dessus: Paradoxides, un trilobite rassemblé au Maroc) parce qu'ils sont des souvenirs tangibles de la longue et inimaginable histoire de la Terre. (Chip Clark, NMNH)

Environ un siècle après que Hardy ait écrit son roman, je me suis assis devant une exposition de schiste au bord d’un bois sombre en Allemagne. J'étais un élève du secondaire voyageant avec des collègues collectionneurs et à la recherche de fossiles datant de la période du Dévonien, il y a 358 à 419 millions d'années. J'ai continué à fendre des blocs de schiste pour rechercher des fossiles enfouis en eux. Avec un léger coup de marteau, un morceau de roche se sépara pour révéler le bouclier de tête d'un trilobite. Le fossile m'a regardé avec ses yeux aveugles alors que je m'émerveillais d'être le tout premier humain à le voir après qu'il ait passé environ 390 millions d'années dans le sol.

M. Knight, en péril, est tombé accidentellement face à un trilobite. En revanche, je l’ai fait après avoir étudié les cartes géologiques. Je connaissais l'âge du schiste et j'avais une assez bonne idée du type d'animaux disparus que je pourrais trouver. Les deux histoires illustrent bien les deux manières les plus courantes de trouver des fossiles.

IMG_4896.jpg Le "Hall of Fossils - Deep Time" du Smithsonian ouvre ses portes le 8 juin 2019. (Smithsonian.com)

La collecte ne nécessite pas de formation formelle. En effet, certains des plus grands collectionneurs avec lesquels j'ai chassé des fossiles incluent un policier et un vétérinaire. Beaucoup de gens collectionnent les fossiles parce qu'ils sont des souvenirs tangibles de l'histoire inimaginablement longue de la Terre. Les formes fantastiques de certains fossiles en font des objets de plaisir esthétique pour d'autres collectionneurs.

De nombreux fossiles sont découverts par accident. En 1906, un prospecteur allemand de la Tanzanie actuelle est tombé sur un énorme os qui a patiné dans une forêt. Cette découverte a conduit à la découverte de l'un des plus grands cimetières de dinosaures au monde. En 2002, un marbreur italien a découvert le squelette d'une jeune baleine dans un grand bloc de calcaire marbrisé égyptien vieux de 40 millions d'années, tout en découpant le roc en dalles à des fins architecturales. Récemment, des scientifiques ont reconnu qu'un morceau d'une mandibule découvert par un moine dans une grotte au Tibet constituait le premier disque d'une espèce encore mystérieuse d'humains anciens. Le moine était entré dans la grotte pour trouver un endroit tranquille pour prier quand il remarqua l'os sur le sol de la grotte.

Bien qu'il y ait toujours un élément majeur de la chance dans la recherche des fossiles, les paléontologues professionnels et les collectionneurs expérimentés d'avocat ne laissent pas les choses au hasard. L’étude minutieuse des cartes géologiques aide à identifier les zones propices à la prospection. Les fossiles se trouvent dans les roches sédimentaires, qui ont été déposées par le vent ou par l'eau. En revanche, les roches ignées, qui se sont formées à partir de matériaux fondus chauds susceptibles de brûler toute vie biologique, ne contiennent pas de fossiles. Mes propres recherches portent sur les fossiles de vertébrés du trias, il y a 252 à 200 millions d'années. Dans le monde entier, il n’ya que quelques douzaines d’endroits où des roches pourraient potentiellement contenir de tels vestiges. Ici, sur la côte est peuplée des États-Unis, la plupart des formations rocheuses du Trias sont recouvertes d'immeubles, de terrains de stationnement ou d'une végétation dense.

Les sites de prospection se limitent en grande partie aux travaux de réfection, aux chantiers de construction et aux carrières. Un site important dans le centre de la Virginie que j'ai fouillé il y a de nombreuses années est maintenant enseveli sous un terrain de football scolaire. En revanche, les terres colorées et arides du sud-ouest américain font rêver les paléontologues. Là-bas, vous pouvez collecter de nombreux fossiles sans craindre d'être effacés par des véhicules qui passent à quelques centimètres.

Chercher des fossiles demande de la patience et de la persévérance. Parfois, vous passez des jours ou des semaines sur le terrain avant de faire une découverte intéressante. Certaines couches rocheuses ne contiennent tout simplement pas autant de fossiles. J'ai recueilli des fossiles de vertébrés du Trias sur les rives de la baie de Fundy, dans l'est du Canada, où je ne trouve en moyenne que trois ou quatre morceaux d'os par mille de rivage. La plupart d'entre eux sont si incomplets qu'il est impossible de dire de quel os ils sont et encore moins de leur animal d'origine. Malgré tout, au cours des nombreuses années de recherche dans la région, d’autres collectionneurs et moi-même avons rassemblé une importante collection de fossiles, dont de nombreuses espèces nouvelles pour la science.

Certains collectionneurs ont le don de chercher des fossiles même s'ils sont rares. D'autres suscitent un grand enthousiasme mais marcheront littéralement sur les fossiles sans les voir ni les reconnaître. Le succès dépend en grande partie de l’apprentissage rapide de la distinction des fossiles dans un type de roche particulier. Lorsque j'ai commencé à collectionner le long des rives de la baie de Fundy, il m'a fallu un certain temps avant de pouvoir distinguer des coupes d'os blancs sur des surfaces de grès rouge provenant d'inclusions minérales et de crottes d'oiseaux d'aspect similaire.

Ma trousse à outils pour la chasse aux fossiles contient des marteaux, des burins, des lunettes de protection, une loupe, mon cahier, divers types de colle, du matériel d’emballage et des caisses. Avant de visiter un endroit avec des expositions de roches que je veux étudier, je veille à obtenir l’autorisation du propriétaire. À moins que la collecte ne soit faite uniquement pour des souvenirs, il est extrêmement important d’enregistrer les détails concernant les sites de fossiles et leur emplacement exact. Une fois découverts, les fossiles sont souvent fragiles et doivent être stabilisés avec de la colle. Ensuite, chaque découverte est soigneusement emballée et étiquetée avant d’être emmenée dans un laboratoire ou au musée. Le papier hygiénique est l’un des matériaux les plus populaires et qui fonctionne à merveille pour emballer de petits fossiles. Les grands spécimens nécessitent souvent des gilets de protection constitués de bandages de plâtre similaires à ceux utilisés par les médecins pour stabiliser les fractures.

En plus de 40 ans, j'ai travaillé les roches, en les cherchant des découvertes qui pourraient en apprendre davantage sur ce qui parcourait cette planète il y a des millions et des millions d'années. J'ai probablement extrait des milliers de fossiles du sol. Je n'ai jamais perdu l'émerveillement. Être le premier humain à trouver et à toucher une créature éteinte est un moment singulier qui ne peut pas être facilement mis en mots. «Ces vieilles pierres, donnez-leur une voix et quelle histoire ils raconteraient», écrivait Eschyle dans la pièce de théâtre grecque ancienne Agamemnon.

Je ne me lasserai jamais d'écouter ces histoires.

Comment les paléontologues trouvent-ils des fossiles?