La période d'il y a 540 millions d'années à 520 millions d'années a marqué une abondance apparemment du jour au lendemain de formes de vie multicellulaires dans les océans du monde, un événement connu sous le nom de Explosion cambrienne. Beaucoup de ces invertébrés cambriens, conservés dans les célèbres schistes de Burgess du Canada, ainsi que dans d'autres gisements fossiles autour du monde, étaient vraiment frappants, dans la mesure où les paléontologues croyaient autrefois qu'ils représentaient des phylums entièrement nouveaux (et maintenant éteints) de la vie. Ce n'est plus la sagesse acceptée - il est clair que la plupart, sinon la totalité, des organismes cambriens étaient éloignés des mollusques et des crustacés modernes. Pourtant, ce sont certains des animaux les plus étranges de l'histoire de la Terre.
Le nom dit tout: lorsque Charles Doolittle Walcott a choisi Hallucigenia pour la première fois à Burgess Shale, il y a plus d'un siècle, il était tellement déconcerté par son apparence qu'il pensait presque hallucinant. Cette
invertébré se caractérise par sept ou huit paires de pattes grêles, un nombre égal de pointes appariées dépassant de son dos et une tête pratiquement indiscernable de sa queue. (Les premières reconstructions d'Hallucigenia avaient cet animal marchant sur ses épines, ses pattes confondues avec des antennes appariées.) Pour décennies, les naturalistes se sont demandé si Hallucigenia représentait un phylum animal complètement nouveau (et complètement éteint) du Cambrien période; aujourd'hui, on pense qu'il était à distance ancestral des onychophores, ou vers de velours.Pendant la période cambrienne, la grande majorité des animaux marins étaient minuscules, ne dépassant pas quelques pouces de long - mais pas les «crevettes anormales», Anomalocaris, qui mesuraient plus de trois pieds de la tête à la queue. Il est difficile de surestimer l'étrangeté de ce géant invertébré: Anomalocaris était équipé d'yeux pédonculés; une large bouche qui ressemblait à l'anneau d'un ananas, flanquée de chaque côté par deux "bras" à pointes ondulantes; et une large queue en éventail qu'il utilisait pour se propulser dans l'eau. Pas moins une autorité que Stephen Jay Gould a confondu Anomalocaris avec un phylum d'animaux inconnu dans son séminal livre sur les schistes de Burgess, "Wonderful Life". Aujourd'hui, le poids de la preuve est qu'il était un ancien ancêtre de arthropodes.
S'il n'y avait qu'un ou deux fossiles de Marrella, vous pourriez pardonner aux paléontologues d'avoir pensé que cet invertébré cambrien était une sorte de mutation bizarre, mais Marrella est, en fait, le fossile le plus commun dans les schistes de Burgess, représenté par plus de 25 000 spécimens. Ressemblant un peu aux vaisseaux spatiaux Vorlon de "Babylon 5" (les clips sur YouTube sont une bonne référence), Marrella était caractérisé par ses antennes appariées, ses pointes de tête orientées vers l'arrière et environ 25 segments du corps, chacun avec sa propre paire de jambes. Moins d'un pouce de long, Marrella ressemblait un peu à un orné trilobite (une famille répandue d'invertébrés cambriens à laquelle il n'était que de loin apparenté), et qui se serait nourri en récupérant les débris organiques sur le plancher océanique.
Ressemblant un peu à un deux pouces de long stégosaure (bien qu'il manque une tête, une queue ou des pattes), le Wiwaxia était un invertébré cambrien légèrement blindé qui semble avoir été de loin ancestral mollusques. Il y a suffisamment de spécimens fossiles de cet animal pour spéculer sur son cycle de vie. La Wiwaxia juvénile semble ne pas avoir les pointes défensives caractéristiques qui dépassent de leur dos, tandis que les individus matures étaient plus blindés et portaient le complément complet de ces mortels saillies. La partie inférieure de Wiwaxia est moins bien attestée dans les archives fossiles, mais elle était clairement molle, plate et dépourvue d'armure et abritait un «pied» musculaire qui était utilisé pour la locomotion.
Quand il a été identifié pour la première fois dans les schistes de Burgess, l'Opabinia à l'aspect bizarre a été présenté comme une preuve de l'évolution soudaine de la vie multicellulaire pendant la période cambrienne («soudaine» dans ce contexte signifiant au cours de quelques millions d'années, plutôt que 20 ou 30 millions d'années). Les cinq yeux pétiolés, la bouche tournée vers l'arrière et la trompe proéminente d'Opabinia semblent avoir été assemblés à la hâte, mais plus tard L'enquête sur les Anomalocaris étroitement apparentés a montré que les invertébrés cambriens évoluaient à peu près au même rythme que toutes les autres Terre. Bien qu'il ait été difficile de classer Opabinia, il est entendu qu'il est en quelque sorte ancestral des arthropodes modernes.
La Leanchoilia a été diversement décrite comme un "arachnomorphe" (un clade proposé d'arthropodes qui comprend à la fois des araignées et des trilobites disparus) et en tant que "mégachéiran" (une classe disparue d'arthropodes caractérisée par leurs appendices élargis). Cet invertébré de deux pouces de long n'est pas aussi bizarre que certains des autres animaux de cette liste, mais c'est "un peu un peu de cela, un peu de cela "l'anatomie est une leçon d'objet sur la façon dont il peut être difficile de classer 500 millions d'années faune. Ce que nous pouvons dire avec une certitude raisonnable, c'est que les quatre yeux traqués de Leanchoilia n'étaient pas particulièrement utiles. Cet invertébré, semble-t-il, a préféré utiliser ses tentacules sensibles pour se frayer un chemin le long du fond de l'océan.
Dans un monde cambrien où quatre, cinq ou même sept yeux étaient la norme évolutive, la chose la plus étrange à propos d'Isoxys, paradoxalement, était ses deux yeux bulbeux, qui lui donnaient l'apparence d'une crevette mutée. Du point de vue des naturalistes, la caractéristique la plus frappante d'Isoxys était sa carapace mince et flexible, divisée en deux "valves" et des épines courtes sportives à l'avant et à l'arrière. Très probablement, cet obus a évolué comme un moyen de défense primitif contre les prédateurs, et il peut également (ou à la place) avoir servi une fonction hydrodynamique lorsque Isoxys a nagé dans les eaux profondes. Il est possible de distinguer les différentes espèces d'Isoxys par la taille et la forme de leurs yeux, qui correspondent à l'intensité de la lumière pénétrant à différentes profondeurs océaniques.
Cet invertébré cambrien n'était pas ancestral des arthropodes, mais échinodermes (la famille des animaux marins qui comprend les étoiles de mer et les oursins). Helicocystis n'était pas visuellement frappant - essentiellement une tige arrondie de deux pouces de haut ancrée au fond de l'océan - mais un détail l'analyse de ses écailles fossilisées trahit la présence de cinq rainures spécialisées en spirale à partir de cette créature bouche. C'est cette symétrie quintuple naissante qui a entraîné, des dizaines de millions d'années plus tard, les échinodermes à cinq bras que nous connaissons aujourd'hui. Il a fourni un modèle alternatif à la symétrie bilatérale, ou double, affichée par la grande majorité des animaux vertébrés et invertébrés.
Il existe plus de 5 000 spécimens fossiles identifiés de Canadaspis, ce qui a permis aux paléontologues de reconstituer cet invertébré en détail. Curieusement, la "tête" de Canadaspis ressemble à une queue bifurquée poussant quatre yeux pédonculés (deux longs, deux courts), tandis que sa "queue" semble être placée là où sa tête aurait dû aller. On suppose que les Canadaspis marchaient le long du plancher océanique sur ses douze paires de pattes (correspondant à un nombre égal de segments du corps), les griffes à l'extrémité de ses appendices avant remuant les sédiments pour déterrer les bactéries et autres détritus pour aliments. Aussi bien attesté soit-il, le Canadaspis a été extrêmement difficile à classer; il était autrefois considéré comme directement ancestral crustacés, mais peut avoir dérivé de l'arbre de vie encore plus tôt que cela.
L'aspect étrange des vertébrés cambriens est le plus similaire dans le monde d'aujourd'hui à l'apparence étrange des crevettes modernes. En fait, Waptia, le troisième invertébré fossile le plus commun du schiste de Burgess (après Marrella et Canadaspis), était reconnaissable ancêtre direct de la crevette moderne, avec ses yeux brillants, son corps segmenté, sa carapace semi-dure et ses multiples jambes. Il est possible que cet invertébré ait même été coloré en rose. Une caractéristique distinctive de Waptia est que ses quatre paires de membres avant étaient distinctes de ses six paires de membres postérieurs; les premiers étaient utilisés pour marcher le long du fond marin et les seconds pour se propulser dans l'eau à la recherche de nourriture.
L'une des choses les plus excitantes concernant les invertébrés cambriens est que de nouveaux genres sont constamment mis au jour, souvent dans des endroits extrêmement reculés. Annoncé au monde en 2014, après sa découverte au Groenland, Tamiscolaris était un proche parent d'Anomalocaris (voir deuxième diapositive ci-dessus) qui mesurait près de trois pieds de la tête à la queue. La principale différence est que, alors qu'Anomalocaris s'attaquait clairement à ses camarades invertébrés, Tamiscolaris était l'un des les premiers «filtreurs» au monde, peignant les micro-organismes de la mer avec les poils délicats sur ses appendices avant. De toute évidence, Tamiscolaris a évolué à partir d'un anomalocaride de style «prédateur de pointe» en réponse aux conditions écologiques changeantes qui ont rendu les sources de nourriture microscopiques plus abondantes.
Probablement l'invertébré cambrien le plus étrange présenté ici, Aysheaia est, paradoxalement, aussi l'un des mieux compris. Il a de nombreuses caractéristiques en commun avec les onychophores, également connus sous le nom de vers de velours, et les créatures microscopiques appelées tardigrades, ou «eau ours. "À en juger par son anatomie distinctive, cet animal d'un ou deux pouces de long broutait des éponges préhistoriques, auxquelles il s'accrochait étroitement à ses nombreux les griffes. La forme de sa bouche indique une alimentation prédatrice plutôt qu'une alimentation détritique, tout comme les structures appariées autour de son bouche, qui étaient probablement utilisés pour saisir les proies, ainsi que les six structures en forme de doigts qui poussent à partir de cet invertébré tête.