Microfossiles organiques lenticulaires de la Formation de Kromberg, Groupe Onverwacht, Barberton Mountain Land d'Afrique du Sud. L'image présentée est une photomicrographie optique d'une section mince polie, prise en lumière transmise. Crédit :Dorothy Oehler sur un échantillon fourni par Maud Walsh (Louisiana State University)
Grand, robuste, les microfossiles en forme de lentille de la formation de Kromberg vieille d'environ 3,4 milliards d'années du craton de Kaapvaal dans l'est de l'Afrique du Sud ne sont pas seulement parmi les plus anciens micro-organismes élaborés connus, mais sont également liés à d'autres microfossiles complexes du même âge trouvés dans le craton de Pilbara en Australie, selon une équipe internationale de scientifiques.
Les chercheurs rapportent que les « formes de la formation de Kromberg (KF) sont de bonne foi, microfossiles organiques archéens et représentent certains des plus anciens organismes morphologiquement conservés sur Terre, " dans le numéro de juillet de Recherche précambrienne . Ils précisent également que la combinaison de la morphologie, l'occurrence et les valeurs des isotopes du carbone soutient que les formes lenticulaires représentent des microbes qui ont eu des étapes planctoniques dans leur cycle de vie.
"Nous espérions déterminer si, En réalité, les exemples sud-africains pourraient être liés aux exemples australiens, car cela nous donnerait un aperçu supplémentaire de l'histoire de l'évolution et de la signification de ces formes inhabituelles, " a déclaré Dorothy Z. Oehler, scientifique senior, Institut des sciences planétaires, Tuscon Arizona. "Maud (M. Walsh, professeur de plantes, sciences de l'environnement et du sol, Louisiana State University) a d'abord découvert les formes lenticulaires dans la formation de Kromberg et nous a envoyé des échantillons et nous avons tous collaboré à l'interprétation. Nous avons effectué une analyse isotopique ainsi qu'une comparaison des exemples sud-africains et australiens en termes de morphologies et de types de roches et de contextes géologiques dans lesquels les fossiles se sont produits."
Ces fossiles se trouvent tous dans des roches sédimentaires – du chert – dans ce qui était autrefois des eaux peu profondes. Et, selon les chercheurs, il semble que les échantillons de deux sites en Australie et un en Afrique du Sud soient liés.
Une carte montrant l'emplacement des échantillons d'Afrique du Sud. La flèche pointe vers l'endroit précis où le Dr Maud Walsh a prélevé les échantillons. Ils sont dans une formation géologique appelée la Formation de Kromberg et sont situés au sud-ouest de la ville de Barberton, dans la ceinture de roches vertes de Barberton (BGB sur le petit encart) - souvent appelée Barberton Mountain Land. Crédit : Fourni par Maud Walsh (Université d'État de Louisiane)
"Beaucoup de gens pensent que le craton du Kaapvaal en Afrique australe et le craton de Pilbara en Australie formaient un seul continent à cette époque, " a déclaré Christopher H. House, professeur de géosciences et directeur, Centre de recherche en astrobiologie de l'État de Penn. "Mais nous ne savons vraiment pas."
Ces microfossiles sont inhabituels non seulement parce qu'ils sont si vieux, apparaissant dans les archives géologiques environ un milliard d'années après la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d'années, mais parce qu'ils sont grands, complexe, comme le plancton et les autotrophes - des organismes qui peuvent transformer des éléments inorganiques en matière organique.
Des fossiles familiers tels que les trilobites étaient vivants il y a seulement 200 millions d'années et sont apparus pour la première fois il y a 500 millions d'années. Les organismes lenticulaires sont apparus 3, il y a 450 millions d'années, s'est propagé au moins d'où l'Australie était alors à l'Afrique du Sud et a ensuite disparu des archives fossiles. Ils sont plus gros et plus élaborés que tout autre organisme existant à cette époque.
"Ces fossiles ne semblent pas se rapporter à quoi que ce soit sur Terre que nous connaissions, " a déclaré House. "Ils semblent être une expérience d'adaptation qui ne laisse pas de lignée."
Microfossiles organiques lenticulaires dans la Formation de Strelley Pool (localité Waterfall), de l'Australie. L'image présentée est une photomicrographie optique d'une section mince polie, prise en lumière transmise. Crédit :Prise par Dorothy Oehler sur un échantillon fourni par Ken Sugitani (Université de Nagoya, Japon).
Les chercheurs ont analysé les fossiles pour déterminer la relation isotopique entre le carbone 12 et le carbone 13, deux isotopes de carbone qui existent dans tout mais dont les rapports peuvent indiquer la matière organique. Ils ont utilisé la spectroscopie de masse ionique secondaire, un processus par lequel un faisceau d'ions projette des ions hors de la surface d'une substance afin que ces ions puissent être identifiés.
« Quand les données sur les isotopes du carbone sont revenues, nous étions excités, " a déclaré Oehler. "Cela a aidé à confirmer la biogénicité des formes sud-africaines et nous a dit que les microfossiles organiques des trois gisements étaient susceptibles de représenter des organismes biologiquement liés."
Les chercheurs notent également que la composition isotopique et la morphologie de ces fossiles les distinguent des autres microfossiles trouvés au Précambrien-4, Il y a 600 millions d'années à 541 millions d'années. Ces micro-organismes robustes ont existé pendant 400 millions d'années et étaient abondants et répandus. Parce qu'ils ont des parois épaisses et robustes et se comportent comme du plancton - flottant dans les eaux de surface de l'océan - ils ont peut-être eu un avantage pour la survie dans le rayonnement ultraviolet plus élevé de la Terre primitive et dans l'environnement parfois chaotique, qui était encore bombardé par de gros impacts.
