Trilobites

Les trilobites comptent parmi les plus importants des animaux primitifs. Notre connaissance d’eux a été acquise par l’étude de leurs fossiles, généralement des impressions laissées par leurs coquilles après leur enfouissement dans des sédiments qui ont ensuite durci en roche. Ils sont apparus brusquement au début de la période cambrienne et ont dominé les mers du Cambrien et du début de l’Ordovicien. Un déclin prolongé s’est ensuite installé avant qu’ils ne s’éteignent définitivement à la fin de la période permienne, il y a environ 250 millions d’années.

• The animal
• Environment
• The geologists’ tool
• Fun facts
• 3D fossil models

The animal

Trilobites were arthropods (they belonged to the phylum Arthropoda) — like many invertebrate animals living today, including crustaceans, spiders and insects. Geologists know that they were marine animals because of the rocks in which they are found and the other types of fossils associated with them.

For support and protection, the soft parts of the trilobite animal were covered by an exoskeleton. Usually only the dorsal part of the exoskeleton, covering the animal’s back, was fossilised. La partie ventrale de l’animal, sa face inférieure, peut avoir été recouverte d’une membrane ou d’un matériau mou qui n’a pas pu être fossilisé.

L’exosquelette est divisé d’avant en 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 et deux régions latérales (ou lobes) appelées pleurae. Le terme « trilobite » fait référence à la division 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 son côté ventral relativement exposé en cas de danger.

La région centrale du céphalon est appelée glabelle. Les joues de part et d’autre 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. Cette suture aide l’animal à muer pendant sa croissance. Lors de la mue, l’exosquelette du trilobite tombait souvent en morceaux, de sorte que leurs restes fossilisés sont généralement retrouvés 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, adjacente à la joue fixe. Les trilobites avaient des yeux composés, constitués d’un certain nombre de lentilles distinctes. 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 des mouches) avec un grand nombre de lentilles, leur donnant un large champ de vision vers l’avant, l’arrière, le côté, le haut ou même le bas, selon la courbure réelle de l’œil. D’autres trilobites avaient des yeux beaucoup plus petits, avec moins de lentilles, ce qui leur donnait un champ de vision plus restreint. Les yeux de nombreux trilobites étaient simplement constitués de prismes de calcite serrés les uns contre les autres, mais chez certaines formes plus tardives, par exemple le genre Phacops du Silurien-Dévonien, les yeux étaient dotés de lentilles plus complexes. Grâce à ces lentilles, Phacops était peut-être capable de voir clairement un objet et même d’en estimer la distance. Les autres organes sensoriels que possédaient 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 dans des Lagerstätten. Grâce à elles, les géologues savent que les trilobites avaient une paire d’antennes articulées dépassant vers l’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 fins filaments qui pouvaient être utilisés pour la respiration.

Environnement

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 d’eau très peu profonde, tandis que les trilobites trinucléides, tels que Whittardolithus, sont censés avoir vécu sur un fond marin profond.

La grande variété de formes et de tailles de corps indique que les trilobites occupaient une variété de niches écologiques. Les trilobites aveugles ont pu se terrer et fouiller dans la boue du fond marin, ou vivre à grande profondeur dans la mer où il n’y avait pas de lumière. D’autres trilobites sont associés à des traces sur les plans de litage (par exemple Cruziana), ce qui montre qu’ils se déplaçaient sur le fond marin, peut-être en fouillant ou en s’attaquant à d’autres animaux. Ces trilobites faisaient partie du benthos. D’autres trilobites, comme le Cyclopyge, avaient de grands yeux qui leur permettaient de voir vers le bas et dans d’autres directions. Cette particularité, ainsi que leur large répartition, 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, jusqu’à 60 cm ou plus, tandis que d’autres, comme les minuscules trilobites agnostides aveugles, ne faisaient 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 du Permien. En Grande-Bretagne, on trouve des trilobites dans les roches d’âge cambrien, ordovicien et silurien, par exemple au Pays de Galles et dans le Welsh Borderland, dans les roches dévoniennes du sud-ouest de l’Angleterre et dans les roches carbonifères, par exemple dans le Lancashire.

Les géologues utilisent les trilobites de diverses manières pour les aider à comprendre comment la Terre s’est développée. L’une de ces utilisations est 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 la corrélation des roches cambriennes. Paradoxides, par exemple, est présent dans des 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, le Cambrien moyen. D’autres trilobites utiles sur le plan stratigraphique comprennent des espèces de Merlinia dans l’Ordovicien inférieur et de Calymene dans le Silurien.

Une autre utilisation des trilobites en géologie est la reconstitution des géographies passées (paléogéographie) et des environnements passés (paléoenvironnements). Le trilobite du début de l’Ordovicien Petigurus se trouve dans le nord-ouest de l’Écosse mais nulle part ailleurs en Grande-Bretagne, bien qu’on puisse le trouver en Amérique du Nord. Les trilobites de l’Ordovicien précoce d’Angleterre et du Pays de Galles (par exemple Placoparia) sont différents de ceux d’Amérique du Nord, mais on les trouve également en France, en Espagne, au Portugal, en Bohème et en Afrique du Nord. This is part of the evidence showing that much of Scotland was close to North America about 500 million years ago, and was separated from southern Britain by an ocean that has been named Iapetus.

Fun facts

3D fossil models

Many of the fossils in the BGS palaeontology collections are available to view and download as 3D models. Pour voir ce fossile, ou d’autres comme lui, en 3D, visitez le site GB3D Type Fossils.