Biominéralisation et préservation des traces de vie dans les roches précambriennes

Abstract

La minéralisation des micro-organismes au cours du Précambrien était différente de celle qui se produit actuellement. A l'Archéen inférieur (> 3,3 Ga), c'est à dire avant l'apparition de micro-organismes utilisant la photosynthèse oxygénique, les cellules étaient généralement silicifiés. Cette silicification massive disparaîtra ensuite totalement. Ainsi, à partir du Protérozoïque, et jusqu'à aujourd'hui, les microfossiles sont majoritairement calcifiés. D'autres types de minéraux, comme les oxydes de fer, peuvent également être impliqués dans la fossilisation, en particulier dans certains environnements tels que les sources hydrothermales. Cette particularité de l'archéen inférieur est-elle uniquement due à des conditions environnementales différentes (les océans de l'époque étaient effectivement saturés en silice, ce qui n'est plus le cas ensuite), ou la composition des parois des micro-organismes préservés a-t-elle pu jouer un rôle ? Et quelle a pu être l'influence des minéraux activement bioprécipités par certains micro-organismes, par rapport à une précipitation purement physico-chimique ? Pour mieux comprendre la préservation des micro-organismes précambriens, différentes approches sont actuellement mises en oeuvre : (1) une approche expérimentale où différentes souches de microorganismes sont fossilisées dans des condition physico-chimiques variables, et ce avec différents minéraux, (2) l'étude in situ de micro-organismes dans les milieux fossilisants actuels, avec pour objectif la compréhension de l'environnement physico-chimique au moment de la fossilisation, et (3) des études in-situ intégrés de microfossiles précambriens grâce à une instrumentation de pointe. Les nanotechnologies ont montré que des microfossiles bien préservés selon des standards optiques ont perdu pratiquement toute leur matière organique. Chez ces derniers, la fossilisation en deux temps (calcification suivie d'une silicification) pourrait expliquer la dégradation importante des parois, qui contraste fortement avec la préservation des parois observées chez des espèces ayant subi une silicification directe. Cependant, les analyses expérimentales ont également montré que certains micro-organismes ne sont absolument pas préservés par des dépôts directs de silice