Les schistes de Burgess

Pikaia gracilens

Reconstitution 3D de Pikaia gracilens.

RECONSTITUTION 3D DE PHLESCH BUBBLE © MUSÉE ROYAL DE L’ONTARIO

Taxonomie:

Règne: Chordés
Embranchement: Chordés
Assignation taxonomique d’ordre supérieur: Clade non classé (groupe souche des chordés)
Nom d’espèce: Pikaia gracilens
Remarques:

Pikaia est considéré comme un membre primitif du groupe souche des chordés (Conway Morris et Caron, 2012).

Nom du descripteur: Walcott
Date de la description : 1911
Étymologie :

Pikaia – d’après le pika, un petit mammifère alpin cousin du lapin, qui vit dans les Rocheuses, entre autres près des schistes de Burgess.

gracilens – du latin gracilis « mince et délicat », en référence à la forme du corps de l’animal.

Spécimens types : Lectotype – USNM 57628 conservés au Musée national d’histoire naturelle de la Smithsonian Institution, Washington, D.C., États Unis.
Autres espèces :

Schistes de Burgess et environs : Pikaia cf. gracilens de la carrière Collins sur la crête aux Fossiles (Conway Morris et Caron, 2012).

Autres dépôts : aucune.

Âge et Sites

Age :
Cambrien moyen, zone à Bathyuriscus-Elrathina (environ 505 millions d’années).
Sites principaux :

Carrières Walcott et Raymond sur la crête aux Fossiles.

Histoire de la recherche

Bref historique de la recherche :

Pikaia a été décrit pour la première fois par Walcott, à partir de quelques spécimens, dans une monographie consacrée à différents vers de Burgess publiée en 1911. Deux autres spécimens ont été présentés dans une publication posthume (Walcott, 1931). Walcott a classé Pikaia parmi les vers gephyrés, groupe maintenant éteint, avec d’autres fossiles vermiformes tels Banffia, Ottoia et Oesia. Ultérieurement, Pikaia a été considéré comme un chordé primitif (Conway Morris, 1979; Conway Morris et al., 1982). Cette interprétation a été adoptée jusqu’à un certain point dans la plupart des études sur l’évolution des chordés primitifs (p. ex. Janvier, 1998). Pikaia a également été identifié comme un membre du groupe souche des chordés (Smith et al., 2001) ou un céphalochordé (Shu et al., 1999). En outre, il occupe une place importante dans les interprétations des fossiles de Burgess que proposa Gould dans son livre intitulé La vie est belle (Gould, 1989; voir aussi Briggs et Fortey, 2005). Une nouvelle description de l’animal fondée sur 114 spécimens appuie la thèse selon laquelle Pikaia constitue un membre primitif du groupe souche des chordés (Conway Morris et Caron, 2012).

Description

Morphologie :

Le corps, aplati latéralement, mesure en moyenne 40 mm de long et 4,5 mm de haut. On remarque des traces d’une quille ventrale et d’une mince nageoire dorsale. Une surface ventrale postérieure portant de légères structures segmentaires représenterait peut-être une nageoire dorsale ou une partie molle protégeant les structures gonadiques. La tête est minuscule (environ 1,5 % de la longueur du corps) et porte deux lobes d’égale grosseur et une paire appendices, courts et minces, ressemblant à des tentacules. Elle ne montre cependant aucune trace d’yeux. Juste derrière la tête, la surface ventrale est ponctuée de part et d’autre de l’axe médian d’une série de paires (jusqu’à neuf) d’appendices dotés à la base de ce qui pourrait être des fentes pharyngiennes. La fonction de ces appendices reste à déterminer, mais il semblerait qu’ils aient eu une fonction respiratoire. La bouche est située sous la tête et se prolonge en une grande cavité pharyngienne souvent conservée en relief. Le tube digestif est absent, mais l’anus était probablement terminal. Une unité dorsale antérieure représentant une structure dorsale semi-rigide juste derrière la tête occupe un cinquième de la longueur totale de l’organisme. Le corps est doté d’une centaine de myomères ou bandes musculaires. Une structure dorsale communément appelée organe dorsal, initialement identifiée comme une notochorde (Conway Morris, 1979), court sur toute la longueur du corps de l’organisme. La notochorde et la chaîne nerveuse sont ventrales par rapport à l’organe dorsal. Des sections du système vasculaire ont également été préservées, y compris des vaisseaux sanguins en position ventrale.

Abondance :

Pikaia est relativement rare. Il en existe 114 spécimens (la collection du ROM, qui en compte 60, est la plus importante), la plupart de la carrière Walcott (Conway Morris et Caron, 2012). Pikaia représente 0,03 % de la faune de la carrière Walcott (Caron et Jackson, 2008).

Taille maximum :
60 mm

Écologie

Mode de vie : Chordés
Mode d'alimentation : Chordés
Interprétations écologiques :

Avec une allure d’anguille et des muscles développés Pikaia donnent à penser que cet organisme nageait librement, même s’il passait probablement une partie de son temps sur le fond marin. Les tentacules avaient peut-être une fonction sensorielle. La présence de boue dans le pharynx laisse supposer que Pikaia se nourrissait de particules en suspension ou encore de sédiments.

Références

BRIGGS, D. E. G. AND R. A. FORTEY. 2005. Wonderful strife: Systematics, stem groups, and the phylogenetic signal of the Cambrian radiation. Paleobiology, 31(SUPPL.2 ): 94-112.

CARON, J.-B. AND D. A. JACKSON. 2008. Paleoecology of the Greater Phyllopod Bed community, Burgess Shale. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 258: 222-256.

CONWAY MORRIS, S. 1979. The Burgess Shale (Middle Cambrian) fauna. Annual Review of Ecology and Systematics, 10(1): 327-349.

CONWAY MORRIS, S. & CARON, J.-B. 2012. Pikaia gracilens Walcott, a stem-group chordate from the Middle Cambrian of British Columbia. Biological Reviews Article first published online: 4 MAR 2012. DOI: 10.1111/j.1469-185X.2012.00220.x.

CONWAY MORRIS, S., H. B. WHITTINGTON, D. E. G. BRIGGS, C. P. HUGHES AND D. L. BRUTON. 1982. Atlas of the Burgess Shale. Palaeontological Association, 31 p. + 23 pl.

GOULD, S. J. 1989. Wonderful Life. The Burgess Shale and the Nature of History. Norton, New York, 347 p.

JANVIER, P. 1998. Les vertébrés avant le Silurien. GeoBios, 30: 931-950.

SHU, D.-G,. H. L. LUO, S. CONWAY MORRIS, X. L. ZHANG, S. X. HU, L. CHEN, J. HAN, M. ZHU, Y. LI AND L. Z. CHEN. 1999. Lower Cambrian vertebrates from south China. Nature, 402 (4 November 1999): 42-46.

SMITH, M. P., I. J. SANSOM AND K. D. COCHRANE. 2001. The Cambrian origin of vertebrates, p. 67-84. In P. E. Ahlberg (ed.), Major Events in Early Vertebrate Evolution: Palaeontology, Phylogeny, Genetics and Development. Taylor and Francis, London.

WALCOTT, C. 1911. Cambrian Geology and Paleontology II. Middle Cambrian annelids. Smithsonian Miscellaneous Collections, 57(5): 109-145.

WALCOTT, C. 1931. Addenda to descriptions of Burgess Shale fossils. Smithsonian Miscellaneous Collections, 85(3): 1-46.

Autres liens :

Metaspriggina walcotti

Metaspriggina walcotti (USNM 198611) – Holotype, (empreinte et contre-empreinte). Spécimens à myomères distincts (antérieurs à la droite) conservés en position latérale. Longueur du spécimen = 43 mm. Spécimen sec, lumière directe (colonne de gauche) et lumière polarisée (colonne de droite). Carrière Walcott.

© SMITHSONIAN INSTITUTION – MUSÉE NATIONAL D’HISTOIRE NATURELLE. PHOTOS : JEAN-BERNARD CARON

Taxonomie:

Règne: Chordés
Embranchement: Chordés
Assignation taxonomique d’ordre supérieur: Clade non classé (groupe souche des chordés)
Nom d’espèce: Metaspriggina walcotti
Remarques:

Metaspriggina est considéré comme un chordé primitif et possiblement comme une forme de transition entre les céphalochordés et les vertébrés les plus anciens (Conway Morris, 2008).

Nom du descripteur: Simonetta and Insom
Date de la description : 1993
Étymologie :

Metaspriggina – du grec meta, « parmi » ou « après », et d’après Spriggina, organisme édiacarien morphologiquement comparable (mais aujourd’hui considéré comme non apparenté). Spriggina – en l’honneur de Reg Sprigg, découvreur des fossiles précambriens des collines Ediacara, en Australie.

walcotti – d’après Charles Walcott, découvreur des schistes de Burgess.

Spécimens types : Lectotype – USNM 198612 et ancien holotype 198611 conservés au Musée national d’histoire naturelle de la Smithsonian Institution, Washington, D.C., États-Unis.
Autres espèces :

Schistes de Burgess et environs : aucune.

Autres dépôts : aucune.

Âge et Sites

Age :
Cambrien moyen, zone à Bathyuriscus-Elrathina (505 millions d’années).
Sites principaux :

Carrière Walcott sur la crête aux Fossiles.

Histoire de la recherche

Bref historique de la recherche :

Mis de côté par Walcott pour étude ultérieure, les deux seuls spécimens connus de l’espèce ont été brièvement examinés par Conway Morris (1979). Simonetta et Insom (1993) ont décrit l’un d’eux (l’holotype original) comme un possible parent de Spriggina, organisme édiacarien, et le deuxième (aujourd’hui le lectotype), comme un possible chordé. Ces spécimens ont ensuite été considérés tous deux comme des chordés (Janvier, 1998; Smith et al., 2001). Enfin, à la suite d’une nouvelle description détaillée faite à l’instigation de Conway Morris (2008), ils ont été rangés sous le même genre et la même espèce.

Description

Morphologie :

Metaspriggina a une forme allongée et présente une petite région crânienne antérieure et un long tronc triangulaire aplati latéralement. Il n’y a aucune trace de nageoires. Le plus long des deux spécimens fossiles connus mesure environ 7 cm de longueur. Les deux spécimens montrent de nombreux segments en « V » ou en zigzag qui sont considérés comme des myomères ou des bandes de muscles. L’étroite structure centrale présente sur toute la longueur de l’organisme est considérée comme un tube digestif. Un des deux spécimens présente dans sa portion antérieure une structure piètrement conservée qui a été interprétée comme un crâne rudimentaire dépourvu d’yeux.

Abondance :

M. walcotti est très rare dans la carrière Walcott; seulement deux spécimens y ont été découverts à ce jour.

Taille maximum :
69 mm

Écologie

Mode de vie : Chordés
Mode d'alimentation : Chordés
Interprétations écologiques :

Comme seulement deux spécimens sont connus et que la tête du spécimen complet est dans un piètre état de conservation, le régime alimentaire et le mode d’alimentation de Metaspriggina demeurent une énigme. La rareté des fossiles laisse supposer que l’animal nageait librement, mais il est possible qu’il passait aussi du temps sur le fond de mer.

Références

CONWAY MORRIS, S. 1979. The Burgess Shale (Middle Cambrian) fauna. Annual Review of Ecology and Systematics, 10(1): 327-349.

CONWAY MORRIS, S. 2008. A redescription of a rare chordate, Metaspriggina walcotti Simonetta and Insom, from the Burgess Shale (Middle Cambrian), British Columbia, Canada. Journal of Paleontology, 82(2): 424-430.

JANVIER, P. 1998. Les vertébrés avant le Silurien. GeoBios, 30: 931-950.

SIMONETTA, A. M. AND E. INSOM. 1993. New animals from the Burgess Shale (Middle Cambrian) and their possible significance for the understanding of the Bilateria. Bolletino di Zoologia, 60(1): 97 – 107.

SMITH, M. P., I. J. SANSOM AND K. D. COCHRANE. 2001. The Cambrian origin of vertebrates, p. 67-84. In P. E. Ahlberg (ed.), Major Events in Early Vertebrate Evolution: Palaeontology, Phylogeny, Genetics and Development. Taylor and Francis, London.

Autres liens :

Aucun