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Anomalocaris canadensis

Le plus gros prédateur du Cambrien, décrit pour la première fois en 1892

Reconstitution 3D d'Anomalocaris canadensis

Reconstitution 3D de Phlesch Bubble © Musée royal de l'Ontario

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Taxonomie

Règne :

Animal

Embranchement :

Arthropodes

Classe :

Dinocarida (Ordre : Radiodonta, groupe souche des arthropodes)

Affinité :

Anomalocaris est un anomalocaride. Les anomalocarides ont été considérés comme un taxon basal des euarthropodes de la lignée souche (p. ex., Daley et al., 2009), un taxon basal des arthropodes chélicérates (p. ex., Chen et al., 2004) et un groupe-frère des arthropodes (p. ex., Hou et al., 2006).

Nom d'espèce :

Anomalocaris canadensis

Nom du descripteur :

Whiteaves

Date de la description :

1892

Étymologie :

Anomalocaris – du grec anomoios, « étrange », et du latin caris, « crevette » ou « crabe », soit « étrange crevette ».

canadensis – de Canada, le pays où se trouvent les schistes de Burgess.

Spécimens types :

Lectotype – GSC 3418 conservé à la Commission géologique du Canada, Ottawa, Canada.

Autres espèces :

Schistes de Burgess et environs : aucune.

Autres dépôts : A. pennsylvanica dans la formation de Kinzers du Cambrien inférieur, en Pennsylvanie (Resser, 1929); A. saron dans la faune de Chengjiang du Cambrien inférieur, en Chine (Hou et al., 1995); A. briggsi dans les schistes d'Emu Bay du Cambrien inférieur, en Australie (Nedin, 1995).

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Âge

Periode :

Cambrien moyen, zone à Bathyuriscus-Elrathina (environ 505 millions d'années).

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Sites

Sites principaux :

Carrières Collins, Raymond et Walcott sur la crête aux Fossiles; couches à trilobites, couches à tulipes (S7) et carrière Collins sur le mont Stephen; autres sites sur les monts Field et Stephen, près du glacier Stanley, et dans les schistes de Cranbrook du Cambrien inférieur, formation Eager, en Colombie-Britannique.

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Histoire de la recherche

Bref historique de la recherche :

La description d'Anomalocaris est une histoire complexe. Certains chercheurs ont décrit isolément des parties de son corps avant de se rendre compte qu'elles provenaient d'un même animal. L'appendice frontal d'Anomalocaris a été décrit par Whiteaves (1892) comme le corps d'une crevette. Les parties buccales ont été présentées par Walcott (1911) comme la méduse Peytoia nathorsti. Un spécimen complet d'un anomalocaride a initialement été décrit comme étant le concombre de mer Laggania cambria (Walcott, 1911). Suite à un réexamen, Conway Morris (1978) a conclu qu'il s'agissait d'une superposition de « la méduse » Peytoia nathorsti sur une éponge. Henriksen (1928) a associé Anomalocaris à la carapace de Tuzoia, puis Briggs (1979) a avancé que le spécimen était plutôt l'appendice d'un arthropode inconnu, une hypothèse qui s'est confirmée.

Au début des années 1980, Harry Whittington résout le mystère de l'identité d'Anomalocaris en procédant à l'« excavation » d'un fossile non identifié des schistes de Burgess collecté lors de l'expédition de la Commission géologique du Canada. À sa grande surprise, Whittington découvre deux « crevettes » Anomalocaris attachées à la région céphalique d'un grand corps qui comportait lui aussi l'appareil buccal de la « méduse » Peytoia. D'autres fossiles de la Smithsonian Institution, à Washington, D.C., ayant subi un traitement semblable, révèlent la même morphologie générale, y compris le spécimen de Laggania cambria que Conway Morris (1978) avait interprété comme une superposition de la méduse Peytoia sur une éponge et qui, en fait, était une seconde espèce d'Anomalocaris. Ainsi, Whittington et Briggs (1985) ont pu décrire deux espèces: Anomalocaris canadensis, doté d'une paire d'appendices typiques à Anomalocaris, et Anomalocaris nathorsti, qui est doté d'un type différent d'appendices frontaux et qui comprend le spécimen original de Laggania cambria. Bergström (1986) a réexaminé la morphologie et l'affinité phylogénétique d'Anomalocaris et a avancé des similitudes avec les arthropodes.

Au début des années 1990, les fouilles des schistes de Burgess effectuées par le Musée royal de l'Ontario ont mené à la découverte de plusieurs spécimens complets qui ont permis à Collins (1996) de reconstruire Anomalocaris canadensis avec plus de précision. Ainsi, Anomalocaris nathorsti a été rebaptisé Laggania cambria. Depuis, Anomalocaris a fait l'objet de nombreuses études portant sur son affinité phylogénétique (par ex., Hou et al., 1995; Chen et al., 2004; Daley et al., 2009), son écologie (par ex., Rudkin, 1979; Nedin, 1999) et sa fonctionnalité morphologique (par ex., Usami, 2006).

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Description

Morphologie :

Anomalocaris est un animal bilatéralement symétrique et dorso-ventralement aplati, dont l'exosquelette est non minéralisé. Son tronc est segmenté et comporte au moins 11 palettes natatoires latérales présentant des branchies. Son éventail caudal proéminent consiste en trois grandes paires de nageoires qui se prolongent verticalement à partir du corps. Chez certains spécimens, des glandes intestinales appariées sont associées aux segments du corps. La région céphalique est dotée d'une paire d'appendices antérieurs, deux yeux sur pédoncules et un appareil buccal circulaire, orienté ventralement et composé de nombreuses plaques épineuses. Les appendices frontaux sont allongés et comportent 14 segments dont chacun est muni d'une paire d'épines pointues sur la surface ventrale. Les yeux pédonculés sont dorsaux et relativement gros. L'appareil buccal ventral est composé de 32 plaques rectangulaires (4 grandes et 28 petites) disposées en cercle et hérissées d'épines orientées vers une ouverture centrale rectangulaire. Le spécimen le plus complet d'Anomalocaris est long de 25 centimètres. Cela dit, des fragments isolés laissent supposer que certains individus pouvaient atteindre jusqu'à 100 centimètres.

Abondance :

Les appendices frontaux d'Anomalocaris sont extrêmement communs dans les couches à trilobites sur le mont Stephen, et plusieurs centaines de spécimens d'appendices isolés et de parties buccales ont été collectés sur le mont Stephen et dans la carrière Raymond sur la crête aux Fossiles. Ces fragments sont relativement rares dans la carrière Walcott, où moins de 50 spécimens d'Anomalocaris sont connus (Caron et Jackson, 2008). Plusieurs douzaines d'assemblages désarticulés et 5 spécimens complets ont été recensés dans la carrière Raymond.

Taille maximum :

1000 mm

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Écologie

Mode de vie :

Nectobenthique ou nectonique, mobile

Mode d'alimentation :

Carnivore

Interprétations écologiques :

Le corps profilé d'Anomalocaris se prêtait à la nage. Les mouvements ondulatoires des palettes natatoires propulsaient l'animal dans la colonne d'eau et servaient peut-être aussi à ventiler les branchies. En position de nage, les appendices frontaux d'Anomalocaris pendaient sous son corps, mais en position d'attaque proie, sa tête et ses appendices étaient poussés en avant, à un angle de 180 degrés.

Les grands yeux, les appendices frontaux et l'appareil buccal hérissés d'épines ainsi que les glandes intestinales suggèrent un mode de vie prédateur. L'appareil buccal circulaire est sans pareil dans le règne animal. Il semble peu probable que l'animal s'en servait pour écraser les proies en opposant les plaques latérales, il s'en servait plutôt pour les saisir soit en pivotant les plaques vers l'extérieur, soit en les contractant vers l'intérieur. Certains ont avancé qu'Anomalocaris s'attaquait aux trilobites. Certains trilobites du Cambrien portent des cicatrices rondes ou en en forme de « W », qui ont été interprétées comme étant des morsures (Rudkin, 1979). Des coprolithes composés de parties de trilobites ont été trouvés dans les archives fossilifères du Cambrien. Or, les anomalocarides sont les seuls animaux qu'on sait avoir été assez gros pour produire de tels coprolithes. Anomalocaris aurait pu se nourrir en saisissant une extrémité du trilobite dans son appareil buccal et en secouant l'animal à l'aide de ses appendices frontaux jusqu'à ce que l'exosquelette se brise (Nedin, 1999). Cependant, l'appareil buccal non minéralisé d'Anomalocaris était probablement trop faible pour percer la coquille calcifiée des trilobites de cette façon, et les parties buccales ne portent aucune trace de cassure ou d'usure. Anomalocaris se nourrissait peut-être d'organismes à corps mou, y compris de trilobites à « carapace molle » au moment de la mue (Rudkin, 2009).

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Références

Bibliographie :

BERGSTRÖM, J. 1986. Opabinia and Anomalocaris, unique Cambrian 'arthropods'. Lethaia, 19: 241-46.

BRIGGS, D. E. G. 1979. Anomalocaris, the largest known Cambrian arthropod. Palaeontology, 22: 631-663.

CARON, J.-B. AND D. A. JACKSON. 2008. Paleoecology of the Greater Phyllopod Bed community, Burgess Shale. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 258: 222-256.

CHEN, J. Y., D. WALOSZEK AND A. MAAS. 2004. A new "great-appendage" arthropod from the Lower Cambrian of China and homology of chelicerate chelicerae and raptorial antero-ventral appendages. Lethaia, 37: 3-20.

COLLINS, D. 1996. The "evolution" of Anomalocaris and its classification in the arthropod class Dinocarida (nov) and order Radiodonta (nov). Journal of Paleontology, 70: 280-293.

CONWAY MORRIS, S. 1978. Laggania cambria Walcott: a composite fossil. Journal of Paleontology, 52: 126-131.

DALEY, A. C., G. E. BUDD, J. B. CARON, G. D. EDGECOMBE AND D. COLLINS. 2009. The Burgess Shale anomalocaridid Hurdia and its significance for early euarthropod evolution. Science, 323: 1597-1600.

HENRIKSEN, K. L. 1928. Critical notes upon some Cambrian arthropods described from Charles D. Walcott. Videnskabelige Meddelelser fra Dansk Naturhistorisk Forening: Khobenhavn, 86: 1-20.

HOU, X., J. BERGSTRÖM AND P. AHLBERG. 1995. Anomalocaris and other large animals in the Lower Cambrian Chengjiang fauna of Southwest China. GFF, 117: 163-183.

HOU, X., J. BERGSTRÖM AND Y. JIE. 2006. Distinguishing anomalocaridids from arthropods and priapulids. Geological Journal, 41:259-269.

NEDIN, C. 1999. Anomalocaris predation on nonmineralized and mineralized trilobites. Geology, 27: 987-990.

RESSER, C. E. 1929. New Lower and Middle Cambrian Crustacea. Proceedings of the United States National Museum, 76: 1-18.

RUDKIN, D. M. 1979. Healed injuries in Ogygosis klotzi (Trilobita) from the Middle Cambrian of British Columbia. Royal Ontario Museum, Life Sciences Occasional Paper, 32: 1-8.

RUDKIN, D. M. 2009. The Mount Stephen Trilobite Beds, pp. 90-102. In J.-B. Caron and D. Rudkin (eds.), A Burgess Shale Primer – History, Geology, and Research Highlights. The Burgess Shale Consortium, Toronto.

USAMI, Y. 2006. Theoretical study on the body form and swimming pattern of Anomalocaris based on hydrodynamic simulation. Journal of Theoretical Biology, 238: 11-17.

WALCOTT, C. D. 1911. Middle Cambrian holothurians and medusae. Cambrian geoogy and paleontology II. Smithsonian Miscellaneous Collections, 57: 41-68.

WHITEAVES, J. F. 1892. Description of a new genus and species of phyllocarid Crustacea from the Middle Cambrian of Mount Stephen, B.C. Canadian Record of Science, 5: 205-208.

WHITTINGTON, H. B. AND D. E. G. BRIGGS. 1985. The largest Cambrian animal, Anomalocaris, Burgess Shale, British-Columbia. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B-Biological Sciences, 309: 569-609.

Autres liens :

www.trilobites.info/anohome.html

http://paleobiology.si.edu/burgess/anomalocaris.html

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