Stromatolites
Un stromatolithe ou stromatolite (on parle aussi parfois de « thrombolites ») est une roche calcaire ou une structure marine biogénique et organique laminée double-couche.
Les stromatolithes sont biogéniques et organiques, car bio-construits par des communautés bactériennes, où dominent actuellement les cyanobactéries ; ils sont dits :
- « laminés », car ils prennent la forme de feuillets superposés de 0,1 à 5 mm d'épaisseur, formant un tapis biominéral foncé produit par une colonie qui est une forme organisée d'un biofilm ; a priori la plus ancienne connue
- « double-couche », car dans la plupart des stromatolithes, la structure en feuillets est nettement constituée d'une couche de bactéries et d'une couche sédimentaire. La sédimentation semble être une forme de cristallisation induite par les bactéries dans une eau presque saturée en sels minéraux, ce qui explique la forme en boule des stromatolites, alors qu'une sédimentation normale créerait une structure en feuillets horizontaux superposés. Macroscopiquement, les stromatolithes se présentent sous la forme de « coussins » discoïdes ou mamelonnés.
Le stromatolithe en tant que structure n'est pas vivant, seules les bactéries qui le construisent le sont. Selon les cas, l'intérieur du stromatolithe peut être quasi-plein ou laisser une quantité significative de vide dans lesquels d'autres bactéries ou organismes peuvent trouver abri.
Quelques structures de forme proche des stromatolithes, comme les oncolithes, ne sont peut-être pas biogéniques (c'est-à-dire résultant de processus mis en oeuvre par des organismes vivants bioconstructeurs) mais simplement issues de phénomènes de cristallisation. Leur microstructure, leur composition isotopique diffère de celle des stromatolithes.
Les stromatolithes dans le passé
Ils existaient déjà il y a 3,5 milliards d'années comme le montrent des fossiles trouvés sur tous les continents. Les premières publications scientifiques ont laissé penser qu'ils ont connu un optimum d'extension mondiale et un maximum de diversité de formes et structure au Précambrien (il y a 1,5 milliard d'années) qui aurait persisté à ce niveau jusqu'il y a environ 700 millions d'années. Des données plus récentes montrent que leur nombre et leur diversité se sont effondrés plus tôt, au profit d'autres espèces. On pense maintenant que s'il est possible qu'ils aient été la seule forme de vie, ou la forme très dominante jusqu'il y a environ 550 Ma, le déclin de leur diversité a été initié bien plus tôt qu'on l'a d'abord pensé. Inversement leur persistance est de plus d'1 milliard d'années. Le pic de diversité serait daté d'1 à 1,3 milliard d'années pour ensuite chuter à 75 % de ce niveau (entre - 1 milliard et - 700 millions d'années), pour enfin tomber à moins de 20 % de cette diversité au début du Cambrien.
On estime que la baisse de leur diversité résulte sans doute de la concurrence avec l'émergence d'autres espèces à la fin du Protérozoïque. L'apparition de cette tendance, si l'on se base sur les temps de divergence des séquences moléculaires d'origine animale, remonterait au moins à 1 milliard d'années.
Les stromatolithes ont sans doute contribué à créer notre atmosphère riche en dioxygène et la couche d'ozone qui ont permis le développement d'une vie terrestre et océanique plus complexe. Leur croissance est lente, mais au cours des milliards d'années, elles ont été à l'origine de puissants récifs ou massifs calcaires ou dolomitiques imposants (jusqu'à 3 kilomètres d'épaisseur dans l'Anti-Atlas au Maroc) ou au Congo (créés il y a plus de 700 millions d'années. Ces communautés microbiennes sont ainsi, dans le passé, à l'origine d'une première importante séquestration du carbone (et du calcium, qui à dose élevée est un métal toxique pour les organismes complexes).
Les stromatolithes de la rue Bélair, au bord du lac
Un petit terrain vacant, à l'angle nord-ouest de la rue Bélair, un petit secret bien connu dans le coin, donne accès à des roches calcaires et dolomitiques sur la grève du lac. À cet endroit, une série de structures circulaires de "plusieurs" cm de diamètre représentent des fossiles particulièrement importants dans l'histoire de la vie de notre planète. L'érosion a souvent creusé le coeur de ces dômes jointifs, faisant apparaître les enveloppes concentriques de la construction par le fossile.
La faible pente et une profondeur moins grande ont largement contribué à la formation et à la conservation des spécimens trouvés à cet emplacement. On en trouve également à d'autre endroits, tel que la plage dans la section nord du parc régional du Boisé de l'île Bizard mais l'érosion a emporté la plupart de ces spécimens fragiles.
Au microscope, ces anneaux de pierre montrent des filaments et des cellules, résultats d'une construction algaire et bactérienne. Les cyanobactéries qui ont érigé ces témoins de la vie ancienne ont commencé à produire l'oxygène de la Terre, en abondance, il y a environ 3,5 milliards d'années.
Et ces êtres vivants sont particulièrement résistants puisque des cyanobactéries existent toujours, leur descendance évidemment! Des formes flottantes sont encore très abondantes dans les rivières et les lacs du Québec, se développant d'autant plus que nos activités domestiques ou agricoles leur fournissent des éléments nutritifs, le phosphore surtout.
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Stromatolithes, à marée basse, sur le littoral de l'Ouest de l'Australie, dans le parc national de Yalgorup
Stromatolithes, rue Bélair
Stromatolites
Stromatolites or stromatoliths (from Greek stroma, mattress, bed, stratum, and lithos, rock) are layered accretionary structures formed in shallow water by the trapping, binding and cementation of sedimentary grains by biofilms of microorganisms, especially cyanobacteria. Stromatolites provide the most ancient records of life on Earth by fossil remains which date from more than 3.5 billion years ago.
Morphology
A variety of stromatolite morphologies exist including conical, stratiform, branching, domal, and columnar types. Stromatolites occur widely in the fossil record of the Precambrian, but are rare today. Very few ancient stromatolites contain fossilized microbes. While features of some stromatolites are suggestive of biological activity, others possess features that are more consistent with abiotic (non-biological) precipitation. Finding reliable ways to distinguish between biologically formed and abiotic stromatolites is an active area of research in geology.
Fossil record
Archean
Some Archean rock formations show macroscopic similarity to modern microbial structures, leading to the inference that these structures represent evidence of ancient life; namely stromatolites. However others regard these patterns as having been due to natural material deposition or other mechanism, and thus abiogenic. Scientists have argued for origin due to stromatolites because of the presence of organic globule clusters within the thin layers of the stromatolites, and of aragonite nanocrystals (both features of current stromatolites), and because of the persistence of an inferred biological signal through changing environmental circumstances.
Younger
Stromatolites are a major constituent of the fossil record for about the first 3.5 billion years of life on earth, peaking about 1.25 billion years ago. They subsequently declined in abundance and diversity, and by the start of the Cambrian had fallen to 20% of their peak. The most widely supported explanation is that stromatolite builders fell victim to grazing creatures (the Cambrian substrate revolution); this theory implies that sufficiently complex organisms were common over 1 billion years ago.
Stromatolithes of Bélair street, on the lake shore
A small vacant lot at the northwest corner of Belair Street, but a well-known secret in the region, provides access to limestone and dolomite rocks on the shore of the lake. At this point , a series of circular structures "several" cm of diameter representing particularly important fossils in the history of life on our planet can be found. Erosion has often carved the heart of these joined domes, showing the concentric shells of the fossil construction.
The low slope and a shallower depth have contributed to the formation and preservation of specimens found at this location. They are also found in other places, such as the beach in the northern section of the Regional Park Boisé de l'île Bizard but erosion has washed away most of these fragile specimens.
On a microscope, these stone rings show filaments and cells, results of algal and bacterial construction. Cyanobacteria who erected these witnesses of the ancient life began to produce oxygen for the earth in abundance, some 3.5 billion years ago.
These living beings are particularly resistant since cyanobacteria still exist, their descendants of course! Floating forms are still very abundant in the rivers and lakes of Quebec, developing especially as our domestic and agricultural activities provide them with nutrients, especially phosphorus.
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