Généralités sur les trilobites

Les trilobites forment une classe à part entière d'arthropodes marins disparus il y a environ 250 millions d'années.

Le terme « Trilobite » signifie trois lobes (trois parties arrondies). En effet, si on regarde un trilobite, on note une subdivision en trois régions de l'avant vers l'arrière : le céphalon (« tête »), le thorax et le pygidium (« queue »), et une subdivision du corps en trois lobes longitudinaux : un lobe médian, le rachis, et deux lobes latéraux, les plèvres.

Classification systématique

Les arthropodes (Arthropoda) du grec arthron « articulation » et podos « pied » sont un embranchement du règne animal regroupant l'ensemble des invertébrés caractérisés par un corps segmenté formé de métamères (segments) hétéronomes (non autonomes) munis chacun d'une paire d'appendices articulés et recouvert d'une carapace rigide, qui constitue leur exosquelette, dans la plupart des cas constitué de chitine. Leur mue permet, en changeant périodiquement leur squelette externe, de grandir en taille ou d'acquérir de nouveaux organes (mue de croissance), voire de changer de forme (mue de métamorphose). 
L'embranchement des arthropodes est de très loin celui qui possède le plus d'espèces et le plus d'individus de tout le règne animal (80 % des espèces connues).

Les trilobites constituent une classe d'arthropodes aujourd'hui éteinte, la classe Trilobita. Ils restent néanmoins apparentés de part cette classification aux arthropodes de notre époque, représentés par les chélicérates (araignées, scorpions, limules), les crustacés (crabes, crevettes), les hexapodes (insectes) et les myriapodes (mille-pattes). En ce sens, on pourrait dire que les trilobites sont leurs lointains cousins !

La classe des Trilobita a été décrite par le naturaliste allemand Johann Ernst Immanuel Walch en 1771.

Le Paléozoïque, l'ère géologique des trilobites

Sur la grande échelle géologique de la vie, les trilobites ont existé uniquement durant le Paléozoique appelée aussi « ère primaire » qui s'étend du Cambrien inférieur ( -550 Ma ) à la fin du permien ( -245 Ma ).

Le paléozoïque est le premier des temps fossilifères. En effet, après le temps des premiers organismes primitifs vient l'apparition des métazoaires qui préfigurent l'ensemble des êtres vivants. Le développement des métazoaires (organismes pluricellulaires) du règne animal de cette époque voit l'apparition d'un squelette minéralisé, rendant ainsi possible leur fossilisation. Le paléozoïque marque alors le début des premières traces fossiles.

L'ère primaire se décompose en 6 périodes successives :
- Cambrien (541,0-485,4 Ma),
- Ordovicien (485,4-443,4 Ma),
- Silurien (443,4-419,2 Ma),
- Dévonien (419,2-358,9 Ma),
- Carbonifère (358,9-298,9 Ma),
- Permien (298,9-252,2 Ma).

Au début de cette ère, les formes de vie se limitent à des bactéries, des éponges, des algues et une variété de formes encore mal connues apparait durant la fin du Précambrien. La diversité et le nombre d'organismes explosent durant le Cambrien.
L'ensemble du milieu marin est conquis par tous les groupes d'invertébrés, et en particulier par les trilobites. Les invertébrés étaient l'espèce dominante jusqu'au milieu du Paléozoïque.

L'apparition des premiers vertébrés intervient à la fin de la première moitié du paléozoïque avec notamment une population de poissons qui explose durant le Dévonien. Pendant la seconde moitié de cette ère, de grandes forêts de plantes primitives forment ce qui deviendra les couches de charbon modernes.

Enfin, le passage de la vie aquatique à la vie terrestre survient au paléozoïque supérieur avec l'apparition des premiers reptiles sophistiqués.

Les trilobites ont prospéré en nombre dans le milieu aquatique pendant toute la durée du Paléozoïque, soit près de 290 millions d'années.
Ainsi, ils font partis des groupes de fossiles les plus répandus tout comme les coraux, les brachiopodes ou les gastéropodes et constituent un des groupes d'animaux parmi les plus diversifiés ayant jamais existé.
Actuellement on recense plus de 165 familles, 4.000 genres et au moins 21.000 espèces.

Leur taille oscille entre un millimètre et 70 cm, la moyenne se situant plutôt entre 2 et 10 cm de long.

De leur apogée vers leur extinction

Le premier genre de trilobite identifié, l'Olenellus apparait au Cambrien inférieur. Rapides, très mobiles et en ayant une très bonne aptitude à la nage, les trilobites colonisent très vite toutes les mers et océans. Ils deviennent très rapidement l'espèce marine dominante de l'époque, tant en terme de nombre que de diversités d'espèce. Au Cambrien, les premiers ordres représentés sont les Redlichiida, les Agnostida et les Ptychopariida. Les trilobites atteignent leur apogée au Cambrien supérieur et constituent en plus les nouveaux ordres suivants : Harpideta, Proetida, Lichida, Odontopleurida, Asaphida et Corynexochida.

Durant l'Ordovicien, les trilobites se renouvellent et évoluent en de multiples formes. De nombreux groupes se densifient en particulier chez les Asaphida et les Corynexochida, et on voit apparaitre le dernier groupe des trilobites, les Phacopida. Les trilobites présentent alors une très forte diversité, mais celle-ci chute brutalement à la fin de l'Ordovicien dû vraisemblablement à une importante glaciation.

Le silurien est marqué par une réduction plus notable de la diversité de trilobites. On pourrait l'expliquer par l'apparition des premiers prédateurs comme les céphalopodes (scorpions des mers) et les premières formes primitives de poissons, par une concurrence plus accrue sur les ressources alimentaires, ou par un nième phénomène de glaciation des mers. 

A l'ère du Dévonien, le déclin des trilobites se poursuit irrémédiablement. A cette époque, les mers pullulent de prédateurs, les poissons développent des machoires à dents, ce qui pourrait expliquer que les trilobites changent alors en adoptant des formes de défenses plus évoluées (carapaces à pustulles et épines). Cette ère connait également vers sa fin une perturbation globale des océans (température et niveau).

Au Carbonifère, seules quelques familles de trilobites existent, de l'ordre des Proetida. Elles représentent alors un groupe animal insignifiant comparé aux autres groupes existants et prédominants.

A la fin du Permien survient l'extinction de plus de 95% des espèces marines et de 70% des espèces terrestres. Plusieurs mécanismes peuvent expliquer la plus grande extinction massive qu'a connu la biosphère. On pense au recul de la mer, la tectonique des plaques, un fort réchauffement du climat, un impact de météorite, une densification de l'activité volcanique ou plus probablement la conjugaison des plusieurs de ces événements. Cette période qui voit la disparition définitive des trilobites marque la limite supérieure du Paléozoïque et le début de l'ère secondaire, le Mésozoïque.

Conclusion

Les trilobites ont une vaste répartition géographique avec un très grand nombre d'espèces propres à chaque formation géologique. Ainsi ils permettent de dater très précisement chaque couche stratigraphique et les divisions chronologiques du Paléozoïque. 

Leur abondance, leur diversité de formes et de tailles, leur préservation parfois remarquable dans certaines séries sédimentaires dites primaires font des trilobites un des fossiles statigraphiques les plus populaires auprès des collectionneurs du monde entier.

De part ses multiples intérêts, les trilobites ont fasciné depuis plus de deux siècles les plus grands géologues et paléontologues, eux même collectionneurs : Barrande, Angelin, Corda, Salter... Aujourd'hui, même si l'essentiel reste encore à découvrir, dont beaucoup d'espèces, les trilobites sont les invertébrés fossiles dont la biologie est la mieux connue.

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