Fossile

On désigne sous le nom de fossiles (du latin fossilis, même sens) les débris d'animaux ou de végétaux que l'on trouve dans les différentes couches géologiques qui forment l'écorce du globe terrestre (Le Passé de la Terre). La branche des sciences naturelles que l'on désigne sous le nom de paléontologie est basée sur l'étude des fossiles, la paléozoologie s'occupant des animaux et la paléophytologie des plantes fossiles. Quand les débris fossiles proviennent d'organisme récemment éteints, on emploie l'expression subfossile. Ainsi les trilobites sont fossiles dans les terrains paléozoïques ; les drontes sont subfossiles aux Mascareignes. 

Ces débris sont généralement « pétrifiés », c.-à-d. que la matière organique des tissus de l'organisme vivant a été remplacée par une substance minérale : il en résulte que les parties molles (peau, muscles, viscères, parenchyme des feuilles) ne sont généralement pas conservées et que les parties dures (os des vertébrés, coquille ou test des invertébrés, squelette chitineux des arthropodes, tronc, branches, nervures des végétaux) sont les seuls débris qui permettent de se faire une idée de l'organisation des animaux ou des plantes auxquels ils ont appartenu.  (Fossilisation, Bois fossiles).

Cependant, il y a des organismes que l'on doit considérer comme des fossiles bien que leur mode de conservation s'écarte de celui que nous venons d'indiquer : les cadavres de mammouth et de rhinocéros gelés avec leur chair et leur peau dans les glaces de la Sibérie, les insectes englobés dans l'ambre tertiaire, ne présentent pas trace de pétrification. D'un autre côté, les organismes minéralisés à l'époque actuelle (feuilles et os incrustés des tufs calcaires), ne sont pas de véritables fossiles. On ne considérera donc comme fossiles que les débris trouvés dans les couches géologiques antérieures à l'époque actuelle (Zittel).

En général, ces débris sont très modifiés sous l'influence des causes chimiques et physiques qui ont agi sur eux. Lorsque le cadavre d'un animal est enfoui dans la boue d'un lac, du bord d'une rivière ou dans le sable d'un rivage maritime - et c'est, le plus souvent, dans ces conditions que cette dépouille a pu se fossiliser de manière à se conserver pendant des périodes géologiques successives - la putréfaction détruit lentement toutes les parties molles sans épargner les cartilages, les parties cornées, chitineuses, et la gélatine du squelette externe ou interne. La désagrégation qui en résulte peut aller jusqu'à réduire les os et les coquilles à l'état d'une substance farineuse qui tombe en poussière dès qu'on y touche; de tels fossiles ne peuvent rendre que des services limités, sinon nuls, aux naturalistes. Mais, dans les cas plus favorables, les vides produits par la putréfaction dans les parties solides se remplissent lentement de substance minérale amenée à l'état de dissolution, et il s'opère une véritable pétrification. 

Le carbonate de chaux est l'agent habituel de cette transformation : la silice, sous forme de silex ou de calcédoine, d'autres minéraux encore peuvent constituer la substance des fossiles, dont la structure histologique est souvent assez bien conservée, comme chez les coralliaires, les échinodermes et dans le bois silicifié. Lorsque la substance minérale cristallise, elle détruit complètement la structure intime des tissus. Dans d'autres cas, la substance primitive du fossile peut être entièrement détruite et remplacée par une autre : on n'a plus alors qu'une espèce de moule reproduisant exactement la forme extérieure, mais non la structure des tissus. La silice, la pyrite, la limonite, la calamine, la malachite, la baryte, etc., peuvent ainsi se substituer à la substance minérale qui donnait primitivement leur dureté aux squelettes et aux coquilles. La silice en particulier peut affecter des aspects très divers, suivant la manière dont s'opère la fossilisation : tantôt elle conserve exactement la structure histologique, tantôt elle la détruit complètement.

On appelle moulage l'empreinte de la forme extérieure ou intérieure de fossiles qui se trouve ainsi conservée, alors que ces fossiles eux-mêmes ont été détruits. Les mollusques, les échinodermes, les coralliaires, etc., laissent leur empreinte lorsque leurs parties molles ayant été décomposées puis remplacées par le sédiment de la couche géologique, les parties calcaires du fossile sont dissoutes à leur tour par des agents chimiques : la masse du sédiment qui s'est introduite et déposée à l'intérieur de la coquille, s'appelle le moule interne. Quand le fossile a été complètement dissous après la formation du sédiment, on ne trouve plus que son moule externe. Quand la cavité formée par la destruction du fossile se remplit postérieurement d'une substance étrangère, on dit que l'on n'a que son modèle. L'incrustation est une fossilisation produite dans des couches relativement récentes; dans ce cas, le fossile est recouvert d'une enveloppe calcaire ou siliceuse déposée par des eaux qui contiennent des sels en dissolution. Souvent il ne reste que ce moule externe, le corps organique se décomposant à la longue.

La carbonisation se produit par suite de la désoxydation lente qui a lieu généralement sous l'eau et dans des conditions ou l'air a peu d'accès et ne peut produire la putréfaction; ce sont surtout les végétaux qui sont ainsi fossilisés : la tourbe, les lignites, la houille ne sont que des stades plus ou moins avancés de cette carbonisation. Les feuilles et les tiges sont souvent transformées en minces pellicules charbonneuses mélangées de matières minérales et montrant encore leurs nervures et leurs plus fins détails (fougères des schistes houillers). La chlorophylle est toujours détruite dans les végétaux fossiles. Les animaux peuvent également subir la carbonisation (insectes de l'ambre, graptolithes). Dans les schistes bitumineux du Tyrol autrichien, on trouve une grande quantité d'inclusions de poissons, c.-à-d. que les parties molles de ces poissons se sont carbonisées lentement en laissant leur empreinte dans la roche qui les renferme, et le bitume ou le goudron particulier qui en résulte est exploité sous le nom d'ichthyol.

D'après ce que nous venons de dire, on voit que la couleur primitive du fossile est rarement conservée. On cite cependant des insectes tertiaires qui présentent encore des traces de reflets métalliques. Les coquilles et les os des vertébrés ont généralement la couleur de la substance minérale qui les imprègne; cette couleur, blanche dans les couches calcaires, devient rouge, brune ou jaune, lorsqu'il s'y trouve des oxydes de fer, et noire dans les couches métalliques, carbonifères ou bitumineuses. La consistance est aussi, comme nous l'avons dit, très variable : souvent des os, incrustés dans une roche très dure, sont extrêmement friables : on est donc obligé, avant de les étudier et surtout de les séparer de la gangue (enveloppe minérale) qui les renferme de leur faire subir une préparation qui consiste à les imprégner de gélatine, de manière à leur rendre la consistance dure et élastique des os de l'animal vivant.

On désigne sous le nom de coprolites les excréments pétrifiés que l'on rencontre assez souvent dans les couches géologiques. Cette terminaison : lithe ou lite (pierre) était autrefois très employée pour désigner les fossiles : on disait anthropolithe au lieu d'homme fossile; ichtyolithe pour poisson fossile, etc. Ces expressions sont actuellement presque inusitées, sauf les cas ou la nature douteuse d'un débris fossile force à le désigner sous un nom vague et indéterminé. 

Les empreintes ou traces laissées par les animaux, pendant leur vie, portent le nom d'ichnites, et la science qui s'en occupe s'appelle ichnologie; ainsi les ornithichnites sont des empreintes de pas d'oiseau. Des mammifères, des reptiles, des crustacés, des mollusques, des annélides ont ainsi laissé des pistes ou traces de leur passage sur le sable ou la boue dans des couches souvent anciennes. Des végétaux même ont produit de ces empreintes. Les plus célèbres sont les traces de pattes à trois doigts qui abondent sur les grès rouges triassiques des Etats-Unis et qui ont été décrites par Hitchcock. Les empreintes de méduses des schistes lithographiques de Solenhofen un précieux indice qui nous permet d'affirmer l'existence de ces animaux à corps mou aux époques géologiques antérieures. 

Des actions physiques ou mécaniques ont souvent modifié considérablement la forme des fossiles, en déformant, écrasant et comprimant jusqu'aux crânes de certains vertébrés. Le paléontologiste doit tenir compte de ces déformations qui peuvent être une source d'erreur. (E. Trouessart).

Claudine Cohen, Méthode de zadig. La trace, le fossile, Seuil, 2011. - Que nous disent les fossiles? L’histoire passée de la vie peut-elle être scientifiquement établie? Comment la paléontologie et la préhistoire se sont-elles confrontées à la question de la preuve, de la reconstitution, et plus largement, au problème de leur scientificité? Zadig, le subtil enquêteur du conte de Voltaire, sert ici de guide pour comprendre la façon dont les fossiles ont été constitués comme preuves d’une histoire des êtres vivants et de l’homme, et les cadres théoriques dans lesquels les paléontologues et les préhistoriens s’efforcent de redonner vie et cohérence aux mondes disparus. ce livre analyse aussi la manière dont ces preuves et ces démonstrations ont été présentées au public, en explorant la riche iconographie des mondes disparus. S’appuyant sur nombre de thèmes populaires, dinosaures, mammouths, hommes préhistoriques, ce livre abondamment illustré de photographies en couleur et de gravures originales rend accessibles des questions épistémologiques complexes, et participe au combat contre les créationnismes et les obscurantismes. (couv.). Allessandro Garassino et al., 180 fossiles du monde entier, Delachaux et Niestlé, 2006. - Plus de 180 espèces- fossiles végétales, d'invertébrés et de vertébrés les plus significatives et les plus rares en 400 photographies couleurs. Sont également abordés : l'histoire de la paléontologie, le mystère de la formation d'un fossile, les conseils pratiques pour nettoyer des fossiles, le thème du patrimoine paléontologique que représentent les grands gisements, ainsi que le pouvoir magique de fascination exercé depuis toujours par les fossiles sur les hommes. (couv.). Giovanni Pinna, Les fossiles, Atlas, 2005. - Empreintes ou restes organiques figés au cour de la pierre, les fossiles constituent le témoignage le plus concret que nous possédions sur le passé lointain de notre planète. Depuis deux siècles et les travaux de Georges Cuvier, les paléontologues s'efforcent d'en décrypter les mystères et de reconstituer à travers eux l'évolution de la vie, de la formation des premiers agrégats de cellules reproductibles jusqu'aux espèces évoluées qui nous environnent aujourd'hui pour aboutir à l'Homme.  Sélectionner les spécimen les plus typiques, les recenser de manière homogène et les présenter sous la forme la plus claire et la plus fidèle, tels ont été les objectifs de cet ouvrage. Plus de 1300 reproductions en couleurs font de cet ouvrage un véritable «-musée portatif » indispensable au spécialiste comme à l'amateur passionné de paléontologie.  (couv.). J. Tola, E. Infiesta, Atlas des fossiles et minéraux, Gamma, 2004. Pour les plus jeunes. Chris Pellant, Les pierres fossiles, Nathan (coll. tout s'explique), 2004.