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Travaux pratiques de paléontologie --------------------------------------------

Travaux pratiques de paléontologie -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Semestre 3, Module G233 Badre ESSAFRAOUI 2018/2019 OBJECTIFS DES TP Reconnaissance de quelques groupes d’Invertébrés marins fossiles, c'est-à-dire : savoir reconnaître le plan anatomique auquel appartient un fossile ; savoir positionner un fossile dans la classification des organismes ; savoir faire un dessin d’observation légendé (anatomie) ; connaître l’intérêt des fossiles (biostratigraphie, paléoécologie...). PROGRAMME DES SEANCES Séance 1 : Embranchements des Arthropodes (Trilobites) et des Echinodermes (Échinides, Crinoïdes) Séance 2 : Embranchement des Mollusques (Céphalopodes) Séance 3 : Embranchements des Mollusques (Lamellibranches) et des Lophophoriens (Brachiopodes) DEROULEMENT DES SEANCES Présentation du groupe par l'enseignant ; Observations et dessins des fossiles mis à disposition. EVALUATION DES CONNAISSANCES Comptes rendus de TP (ramassés et notés pour chaque séance) ; Colle de fin de TP (séance n° 4) ; INTRODUCTION A LA PALEONTOLOGIE 1. Paléontologie (mot créé en 1825 ): • Paléo, du grec palaios (παλαιος) qui signifie ancien ; • Onto, du grec ontos (οντος), vie, être ; • Logie, du grec logos (λογος), le discours, la science. C’est la science, littéralement, qui étudie les traces et les restes d’organismes ayant vécu dans le passé. Ces traces sont appelées fossiles, on les rencontre essentiellement dans les formations sédimentaires. Après la mort des organismes, leur corps subit, à l’air libre, toute une série de processus qui vont limiter la qualité de leur préservation, ceci sous l'action des agents destructeurs physico-chimiques (atmosphérique, dissolution) ou biologiques (attaque bactérienne). Toutefois, certains organismes échappent à ces processus de destruction et seront conservés par des processus de fossilisation. Un fossile (dérivé du verbe latin fodere : fossile) signifie, littéralement, qui vient de la terre. Les fossiles sont les restes ou les empreintes d’organismes ayant vécu dans le passé, ils sont préservés dans les sédiments. Un fossile se présente sous la forme de : -Vestiges anatomiques animales ou végétales : momies, parties dures, empreintes de parties dures, moules internes, moules externes….. -Restes biogéniques : pelotes fécales ou œufs. -Traces : traces de déplacement et d'habitats (pistes, terriers, perforations) et aussi les témoignages d'autres activités biologiques (nutrition, reproduction). INTRODUCTION A LA PALÉONTOLOGIE 2. Fossilisation INTRODUCTION A LA PALÉONTOLOGIE 3. Processus de fossilisation La fossilisation dépend de :  La constitution des organismes:  parties dures (coquilles, tests, squelettes) ==> bon potentiel de conservation  parties molles (chair) ==> rarement conservées  Un enfouissement rapide et abondant: - Protège le cadavre principalement de l'oxygène.  Un milieu de sédimentation adéquat: - Taille des grains :  calcaire fins  détritique grossier - Présence de substances conservatrices (sels minéraux).  Le mode de vie de l'organisme: - Un organisme vivant dans des terriers, ou enfoui aura plus de chance d'être conservé. Généralement les organismes marins ont plus de chance d’être mieux conservé que les organismes terrestres. Les modalités de la fossilisation sont : La minéralisation : Les parties molles de l'organisme disparaissent et les parties dures (squelette, coquilles) sont lentement transformées. La matière minérale initiale est remplacée par une autre sans que l'on puisse pour autant observer de modifications morphologiques : c'est l'épigénie. (silicification, calcification, carbonification, pyritisation, phosphatisation). INTRODUCTION A LA PALÉONTOLOGIE 3. Processus de fossilisation Le processus de fossilisation est un processus complexe, et qui nécessite des conditions physico-chimiques précises. L’incrustation : L'organisme est rapidement recouvert par une fine couche de sédiment qui réalise un moule externe très fin (exemple d'une méduse dans un grès). Coquille d'origine Enfouissement Dissolution Dégagement Minéralisation secondaire Dégagement avec remplissage sans remplissage Moule externe Moule interne Moule interne minéralisé Fossiles Fossiles Sédiment •Processus de fossilisation : cas courants Comment se forment les fossiles ? • Processus de fossilisation : exemples Comment se forment les fossiles ? avec remplissage sans remplissage Coquille d'origine Moule interne de bivalve Moule externe de bivalve Ammonite pyritisée 1 cm Moule interne de gastéropode INTRODUCTION A LA PALÉONTOLOGIE 3. Processus de fossilisation Mort de l’animal Enfouissement la carcasse, rapidement recouverte de sédiments apportés par les eaux. L’érosion fait monter le fossile en surface Décomposition de la MO et conservation du squelette par la suite la Diagénèse, ou le squelette sera minéralisé et fossilisé Comment se forme un fossile ? Condition exceptionnelle de fossilisation La conservation des tissus mous existe dans certains milieux très favorables : (glace ; ambre ; sel ; bitume ; sédiments fins ; …)  Mammouths dans la glace de Sibérie, trouvés conservés en totalité, même le contenu stomacal ;  Insectes prisonniers dans l'ambre ;  Dans les sédiments fins, même si les tissus disparaissent, ils peuvent marquer la roche et délimiter les contours de l'organisme…. Batracien dans diatomite INTRODUCTION A LA PALÉONTOLOGIE 3. Processus de fossilisation Poisson dans le calcaire Insectes dans l’ambre Mammouth dans la glace On distingue deux grandes catégories: - Les fossiles de faciès - Les fossiles stratigraphiques  Les fossiles de faciès: sont caractéristiques d'un environnement particulier et permettent donc de reconstituer les milieux écologiques anciens. On peut identifier différents types de mode de vie (habitats) : • aquatique: qui vit dans l’eau.  marin: qui vit dans l’eau de mer.  dulçaquicole : qui vit dans les eaux douces (lacs, rivières,…). INTRODUCTION A LA PALÉONTOLOGIE 4. Utilisation des fossiles : INTRODUCTION A LA PALEONTOLOGIE 4. Utilisation des fossiles :  Les fossiles stratigraphiques: sont caractéristiques d'une époque donnée et permettent donc de déterminer l'âge des couches. Un bon fossile stratigraphique doit rassembler les qualités suivantes: - Rapidité des changements évolutifs : pour une plus grande résolution de l'échelle (période d'existence est courte) - Espèce pélagique et/ou planctonique : facilite la répartition mondiale de l'espèce - Grande répartition géographique : rend le fossile plus universel (coloniser de vastes territoires) - Indépendant des conditions locales (ubiquiste) : autrement ce serait un fossile de faciès - Petite taille : facilite sa conservation On la retrouve identique sur de longues périodes de temps Mauvais fossile stratigraphique • Si espèce à évolution lente • Si espèce à répartition géographique limitée (espèce endémique) Ne permet pas de corrélation d'une région à l'autre Bon fossile stratigraphique • Évolution rapide (faible répartition dans le temps) • Vaste répartition géographique • Grande fréquence (nombreux individus à un instant T) • Exemples de bons fossiles stratigraphiques: Trilobites : Paléozoïque Ammonites : Mésozoïque Nummilites : Mésozoïque Hominidés : Quaternaire INTRODUCTION A LA PALEONTOLOGIE 5. Classification: La classification des êtres vivants et des fossiles s'appelle la taxinomie ou taxonomie. Lorsqu'on découvre un fossile, quelque soit, il faut lui donner un nom en utilisant la nomenclature binomiale. Par exemple : Homo sapiens, c'est-à- dire le Genre et l'espèce. Les conventions définissent ces deux termes à écrire en italique, le genre avec une majuscule, l'espèce avec une minuscule. Les organismes sont classés selon leurs différences, ressemblances et caractéristiques dans plusieurs groupements. Du plus éloigné au plus précis : règne, embranchement ou phylum, classe, ordre, famille, genre et espèce. Classification selon la hiérarchie suivante: Règne : Animalia Phylum, division ou embranchement (selon le code de nomenclature) : Arthropoda Classe : Trilobita Ordre : phacopida Famille : phacopidae Genre : Phacops Espèce : speculator Nomenclature binomiale (cf. Linné 1758) Nom français : Phacops Taxonomie et systématique…. Le père de la taxonomie Carl Linné (1707-1778) Phacops speculator Les TP vont consister à faire des dessins d’observation annotés. Vous serez donc amenés à employer le vocabulaire fondamental permettant de décrire et d’orienter un animal : Nom adjectif associé Avant antérieur Arrière postérieur Coté (gauche / droite) latéral (gauche / droite) Dos dorsal Ventre ventral Extérieur externe Intérieur interne On utilise le même vocabulaire pour décrire le type de vue d’un dessin d’observation : vue dorsale, vue ventrale, vue latérale gauche, vue antérieure, … EVITEZ les expressions « vue de profil », « vue du haut », « vue de derrière » etc… Le plan de symétrie bilatérale est aussi appelé plan sagittal. Il divise l’organisme en deux parties identiques : gauche et droite. DESCRIPTION ANATOMIQUE Embranchement Arthropodes Embranchement (Phylum) des Arthropodes • Généralités: Etymologie : arthron (articulation), podos (pied), car leurs pattes sont constituées de plusieurs segments (ou articules) articulés entre eux. Taxinomie : C’est l’embranchement le plus diversifié et celui qui compte le plus de membre dans la nature actuelle (80 % des animaux actuels sont des arthropodes, principalement des insectes). Plan d’organisation des arthropodes: Les arthropodes sont caractérisés par :  Un corps segmenté en métamères, divisé en 3 parties : pygidium ; thorax et céphalon (les deux derniers parfois fusionnées en céphalothorax).  Des appendices appariés dédiés à la locomotion, la respiration et l’alimentation.  Une croissance discontinue, ponctués de mues. Exemples de phylogénie des arthropodes Embranchement (Phylum) des Arthropodes • Généralités: Mode de vie : Chez les arthropodes, on rencontre presque tous type de milieu de vie (aquatiques et terrestre) sous tous les climats, altitudes et profondeurs et des modes d’alimentations. Actuellement on connaît plusieurs exemples comme les scorpions, les insectes et les crustacés. Arthropodes de différentes classes: un Trilobite, un euryptéride, un scorpion, un crustacé, un myriapode et un insecte. Classe Trilobites Embranchement des Arthropodes Classe : TRILOBITES • Généralités: Les Trilobites constituent une classe d’Arthropodes rencontrés exclusivement dans les uploads/Industriel/ tp-pal-g233-introduction-trilobites-amp-echinodermes.pdf