Ce diorama montre à quoi peut avoir ressemblé le site de ce qui est aujourd'hui Montréal, il y a presque un milliard d'années. Les roches extraites des carrières de la région de Montréal sont en grande partie du calcaire, un type de roche sédimentaire constitué de coraux et de coquillages déposés sur le fond marin durant la période Ordovicienne. Le calcaire de Montréal est couramment utilisé en construction, de sorte que des fossiles se retrouvent dans les pierres de nombreux édifices de la ville. Pour plus d'informations sur les fossiles présents dans les pierres des édifices de Montréal, nous vous invitons à consulter l'ouvrage Les pierres de construction m'ont raconté… ou sa version abrégée, tous deux publiés par le musée Redpath.
Cette page décrit le monde de cette période et les créatures qui y vivaient. Au bas de la page, vous trouverez des informations sur des créatures dignes de mention qui ne figurent toutefois pas dans le diorama.
L'Ordovicien
L'Ordovicien a duré près de 50 millions d'années, soit de -488 à -443 millions d'années. Il constitue la seconde période de l'ère Paléozoïque (vie ancienne). À titre de mise en perspective chronologique, précisons que les dinosaures ne sont apparus que deux cents millions d'années après la fin de l'Ordovicien. Le monde était alors bien différent, le climat plus chaud et humide et les continents configurés autrement et situés ailleurs. La vie foisonnait dans des mers peu profondes, mais les terres émergées étaient encore nues et sans vie. Le site actuel de Montréal se trouvait près de l'équateur, sous l'eau, et abritait une riche communauté aquatique tropicale. L'Ordovicien tire son nom d'une ancienne tribu celte, les Ordovices, qui vivaient dans la région du Pays de Galles où l'on trouve des dépôts datant de cette période.
Les créatures du diorama (et quelques-unes qui en sont absentes)
Brachiopodes
Les brachiopodes (du grec brakhiôn, « bras » et podos, « pied ») sont des animaux à coquille dont les parties molles sont contenues entre deux valves. Ils ressemblent à des bivalves comme les palourdes, mais les parties du corps comprises à l'intérieur de la coquille sont très différentes; de plus, leurs valves présentent une symétrie différentes de celles des palourdes (latérale plutôt que verticale). Une masse musculeuse (le pédicule) émerge de la plus grande des deux valves et permet au brachiopode de se fixer au fond marin. Les brachiopodes ont été extrêmement abondants au Paléozoïque (environ trois cents millions d'années avant les dinosaures), beaucoup plus que les bivalves, jusqu'à l'extinction de masse du Permien (fin du Paléozoïque) qui les a fortement touchés. En comparaison des quelque 30 000 espèces de fossiles connues, 300 à 500 espèces à peine existent encore aujourd'hui. Une espèce du genre, lingula, est demeuré remarquablement inchangé après plus d'un demi milliard d'années.
Bryozoaires
Les bryozoaires (du grec brúon « mousse » et zōon « animal ») sont de petits animaux coloniaux qui créent des squelettes arborescents de carbonate de calcium sur des surfaces dures. Chaque individu appelé zooïde mesure généralement moins de un millimètre de long et vit dans sa propre petite loge. Les colonies, dont la taille peut atteindre plusieurs mètres et compter des millions de zooïdes, prennent différentes formes, notamment celles d'une arborescence ou d'un éventail. Au sein de la colonie, les individus ont différents rôles comme le nettoyage, la cueillette de la nourriture ou le renforcement de la colonie. Les bryozoaires se nourrissent en créant un courant d'eau qui porte jusqu'à leur bouche de minuscules créatures (pour la plupart des organismes semblables à des plantes, le phytoplancton). Les bryozoaires sont apparus durant l'Ordovicien et ont été d'importants bâtisseurs de récifs. Il en existe encore aujourd'hui, bien qu'ils soient loin d'être aussi abondants. De nos jours, ce sont les coraux qui assurent la formation des récifs.
Échinodermes carpoïdes (éteints)
Durant l'Ordovicien, les échinodermes (qui comprennent les étoiles de mer, les oursins et les crinoïdes) ont développé de nombreuses formes, dont beaucoup sont depuis éteintes (de la vingtaine de classes qui existaient à l'Ordovicien, il n'en reste plus que cinq ). Tous les échinodermes actuels présentent une symétrie pentaradiée, ce qui n'était pas le cas de certaines formes primitives, comme ce carpoïde intéressant, dont on sait peu de choses. La « queue » tronquée est en réalité un bras unique, situé à une extrémité, la bouche se trouvant sur la face inférieure du corps. L'animal se servait probablement de ce bras pour se mouvoir ou se nourrir; il était vraisemblablement détritivore ou se nourrissaient par suspension. Certains chercheurs pensent qu'il s'agit en réalité de cordés (groupe dont nous faisons partie), mais on les range généralement parmi les échinodermes. Ils étaient très communs et se sont éteints à la fin du Carbonifère.
Céphalopodes – prédateurs dominants
Ces céphalopodes qui ressemblent à des calmars sont des mollusques. Leur nom vient du grec, kephalê, tête et pod, pied. L'animal vivait à l'avant d'une longue coquille chambrée et maîtrisait sa flottabilité en faisant varier la quantité d'air dans les chambres de sa coquille. Il ressemblait à un calmar dans une coquille protectrice. De fait, les calmars actuels, qui descendent de ces prédateurs qui leur sont antérieurs de centaines de millions d'années, possèdent un reliquat de cette coquille, aujourd'hui réduite à un structure interne relativement petite. Ces grands prédateurs au sommet de la chaine alimentaire se servaient de leurs fortes tentacules pour capturer leur proies, notamment des trilobites; ils se déplaçaient par réaction en expulsant violemment l'air contenu dans leur corps. La bouche, située au centre des tentacules, est une structure en forme de bec. Jusqu'à la fin du Cambrien, les céphalopodes étaient rares et petits et c'est à l'Ordovicien qu'ils ont évolué jusqu'au sommet de la hiérarchie des prédateurs.
Les céphalopodes orthoconiques, qui avaient, comme leur nom l'indique, une coquille droite et qui pouvaient atteindre une taille de cinq mètres, étaient éteints dès la fin du Trias, mais leur coquille droite s'est retrouvée chez plusieurs céphalopodes. La forme courbe de la coquille du petit céphalopode illustré montre qu'il s'agit d'une ammonite. Les coquilles, à une époque très communes chez les céphalopodes, ne se retrouvent plus à l'état intégral que chez les nautiles. Chez les autres groupes modernes, la coquille n'est plus qu'une structure interne relativement petite ou a complètement disparu. Les céphalopodes modernes sont les calmars, les pieuvres, les nautiles et les seiches.
Palourdes
Le groupe des Pélécypodes (« pied en forme de hache ») ou Bivalves ( « deux valves ») appartient aux mollusques et comprend les palourdes, les pétoncles, les huitres et les moules. Ces animaux cachent deux valves de même forme (du côté gauche et droit de leur corps) jointes le long d'une charnière par des dents et un ligament élastique. Les Pélécypodes sont des organismes filtreurs. Les coquilles restent ouvertes lorsque l'animal s'alimente; deux siphons ou tubes capturent les aliments et évacuent les déchets, respectivement. En cas de danger, certaines espèces peuvent fermer violemment leurs coquilles et fuir leurs prédateurs en expulsant un jet d'eau. Il existe actuellement quelque 30 000 espèces de bivalves. Extérieurement, ils ressemblent beaucoup aux brachiopodes et leur mode de vie est très semblable, mais les deux groupes ne sont pas apparentés de près. Durant l'Ordovicien, les brachiopodes étaient beaucoup plus communs, mais après l'extinction de masse du Permien, les bivalves ont prédominé.
Conularides (éteints)
Les conularides sont un groupe mal connu auquel on a provisoirement accordé un phylum propre, les Conularidés. On les présume apparentés aux Cnidaires (méduses, coraux et anémones). La partie la plus facilement fossilisée est leur crête quadrangulaire qui était faite de phosphate de calcium. Le manque de bons spécimens de fossiles de ce groupe infirme l'interprétation plus ancienne, illustrée dans le diorama, voulant que les conularides aient été en suspension dans l'eau, comme des méduses pyramidales dotées de carapace. Un crampon à l'extrémité pointue du cône leur permettait en effet de se fixer tandis qu'à l'autre extrémité, les tentacules leur donnaient l'aspect d'une anémone de mer dans une coquille angulaire. Certains faisaient jusqu'à 38 cm de long, mais la plupart étaient plus petits. Jamais très communs, ils ont pourtant existé durant un quart de milliard d'années, du Cambrien moyen (- 510 millions d'années) au Trias inférieur (-245 millions d'années).
Coraux - corail Rugosa (solitaire, en forme de corne; éteint)
Les coraux Rugosa, ou coraux en forme de corne, étaient des animaux qui sécrétaient un exosquelette en forme de corne; il pouvaient atteindre la taille de un mètre. Ce corail était soit solitaire, soit uni à d'autres corallites dans une colonie, où leur forme caractéristique était moins évidente. Ces coraux capturaient leurs proies à l'aide de leurs tentacules; ils possédaient peut-être des cellules urticantes comme les coraux modernes. Les coraux Rugosa, très abondants durant l'Ordovicien, se sont éteints à la fin du Permien.
Coraux - coraux ronds (coloniaux, tabulés)
Des coraux massifs, de forme ronde, se retrouvent dans les eaux chaudes et peu profondes où des algues capables de biosynthèse vivent en symbiose dans leurs tissus. Bien que la plupart des coraux capturent et dévorent des proies, ils tirent l'essentiel de leur énergie des algues. Chaque masse corallienne est faite de milliers et de milliers d'individus appelés polypes; les coraux capables de sécréter un exosquelette dur finissent par bâtir des récifs coralliens. La présence de fossiles de coraux dans le fleuve Saint-Laurent témoignent de conditions climatiques très différentes de celles observées aujourd'hui. Durant l'Ordovicien, les récifs étaient principalement constitués d'éponges et de bryozoaires, et non de coraux.
Crinoïdes
Les crinoïdes, aussi appelés comatules ou lis de mer, appartiennent au phylum Echinodermata (qui comprend aussi les étoiles de mer, les concombres de mer ou holothuries et les oursins) et présentent donc la symétrie pentaradiée unique des échinodermes. Durant l'Ordovicien, ils vivaient généralement fixés au fond marin par un pédoncule qui pouvait atteindre des mètres et même des dizaines de mètres de long, formant de vastes prairies sous-marines et ressemblant davantage à des fleurs qu'aux animaux qu'ils étaient pourtant. La plupart des espèces modernes n'ont pas de pédoncule et peuvent ramper ou nager, bien que lentement. Ils se nourrissent à l'aide des podia, organes cylindriques et creux, dont sont munis leurs bras délicats comme des plumes; les particules de nourriture en suspension dans l'eau sont captées et placées dans un sillon qui court le long du bras. De minuscules cils font ensuite passer les particules ainsi captées jusqu'à la bouche située au centre de la « tête » ou calice.
Gastéropodes
Les gastéropodes (escargots et limaces) sont des mollusques qui produisent généralement une coquille externe unique boudinée ou spiralée. Les limaces sont fondamentalement des escargots qui ne sécrètent pas de coquille. Les organes internes comprennent le coeur, le système digestif, les branchies et le système nerveux. Beaucoup de mollusques et crustacés qui ne ressemblent pas à des escargots, comme les conches et les buccins, sont aussi des gastéropodes. Lorsqu'il se sent menacé, l'escargot peut se réfugier dans sa coquille. Les escargots se déplacent à l'aide d'un pied, en réalité un gros muscle, situé sous la coquille, d'où le nom de gastéropode, « estomac pied ». Une langue rugueuse appelée radula est disposée à l'avant du pied. Chez les escargots herbivores, elle sert à racler des algues ou des matières végétales; chez les escargots carnivores, elles sert à percer la coquille des proies. Les escargots étaient communs à l'Ordovicien. Ils sont aujourd'hui l'une des espèce les plus abondantes. On en dénombre en effet plus de 60 000 espèces d'eau douce, d'eau de mer et terrestres, vivant dans une diversité de milieux, des régions équatoriales jusqu'aux régions quasi-polaires.
Graptolites (éteints)
Les graptolites, aujourd'hui éteints, étaient de petits animaux coloniaux qui vivaient dans des tubes ou loges de forme évasée. Ils sont apparentés aux vertébrés comme les humains, mais en tant qu'espèce cousine plutôt qu'ancestrale. Ces loges ou tubes étaient disposés le long des bords extérieurs de long canaux ou « bras » pouvant atteindre un mètre de long. Chez les espèces supérieures, les bras étaient vraisemblablement joints à une partie centrale flottante. Les espèces antérieures, moins évoluées, se développaient sur le fond marin ou se fixaient à des plantes flottantes. Les fossiles se retrouvent presque toujours sous forme d'impressions aplaties sur des surfaces rocheuses, d'où leur nom de graptolites (du grec « pierre écrite »). Les graptolites ont connu leur apogée à l'Ordovicien et se sont éteints à la fin du Carbonifère.
Étoiles de mer
Les étoiles de mer sont des échinodermes prédateurs; ce groupe comprend aussi les oursins et les crinoïdes. Elles présentent une symétrie pentaradiale et possèdent un système vasculaire hydraulique. Ce système unique aux échinodermes comprend des milliers de canaux. Les pieds ambulacraires (podia) ne permettent pas de mouvements très rapides; trois mètres à la minute représente une bonne allure pour une étoile de mer. Ces pieds servent également à ouvrir les coquilles de leurs proies les plus courantes, soit les huîtres et les palourdes. Une fois la coquille ouverte, l'étoile de mer sort un de ses estomacs, l'insère dans la coquille et engouffre l'animal. On connait des fossiles d'étoiles de mer qui datent de la fin du Cambrien, mais ils ne sont pas courants dans le registre fossile.
Trilobites (éteints)
On connait très bien les trilobites qui sont peut-être les animaux préhistoriques les plus célèbres après les dinosaures. Ces animaux primitifs ressemblant à des crustacés sécrétaient un exosquelette segmenté. Ils étaient très répandus à leur apogée, durant l'Ordovicien; le registre fossile en contient plus de 17 000 espèces. Leur taille variait de 1 à 70 centimètres et leurs modes de vie — détritivore, brouteur, prédateur — couvrait tout l'éventail, dans tous les environnements marins. Quelques espèces nageaient, mais la plupart se déplaçaient sur le fond marin et s'enfouissaient dans les sédiments. Ce sont les trilobites qui ont acquis le premier système visuel perfectionné. Leur nom (qui signifie « trois lobes ») leur vient des trois lobes qui divisent leur corps de l'avant à l'arrière : un lobe central (axial) et deux lobes latéraux ou pleuraux. Tous les trilobites avaient une tête (le céphalon), un thorax et une queue (le pygidium), ainsi que des paires de pattes jointes (biramées) sur la face ventrale. Comme chez les crustacés, chacune de ces pattes avait deux branches, l'une servant à la respiration (branchie), l'autre à la locomotion ou à l'alimentation. Les trilobites ont connu plusieurs réductions de diversité durant leur histoire, peut-être à cause de de l'apparition de prédateurs comme les céphalopodes (voir ci-dessous) ou les requins; beaucoup d'espèces ont acquis des épines défensives. Très largement décimés durant l'extinction de masse du Dévonien (- 359 millions d'années), les trilobites se sont éteints à la fin du Permien (-251 millions d'années) lors de la plus grande extinction que le Terre ait connue.
Autres espèces notables de l'Ordovicien qui ne figurent pas dans ce diorama
Conodontes (éteints)
Les conodontes étaient possiblement des chordés ressemblant à des anguilles ou peut-être des vertébrés; leur taille variait de 1 à 40 centimètres de long. Ils n'ont longtemps été connus que grâce à leur « dent », un micro-fossile commun; cette structure pourrait toutefois leur avoir servi à se nourrir. Le reste du corps était mou et ne se fossilisait généralement pas, ce qui explique le mystère qui a entouré ces créatures jusqu'à la découverte récente de fossiles complets. Toutefois, si l'on connait maintenant la forme qu'ils avaient, on n'en sait guère plus à leur sujet, si ce n'est qu'ils ont survécu à l'extinction permienne et se sont finalement éteints à la fin du Trias.
Poissons
Les premiers vertébrés (animaux dotés d'une colonne vertébrale) ont été les agnathes, ou poissons dépourvus de mâchoire, qui pouvaient mesurer jusqu'à 30 cm de long. Ils avaient acquis des branchies spécialisées qui ne servaient qu'à la respiration (chez nos ancêtres plus anciens, les branchies servaient à respirer et à se nourrir), mais ils étaient dépourvus de mâchoire et avaient une bouche en forme de fente. Les ostracodermes, poissons dominants à l'époque, possédaient une carapace épaisse, ce qui en faisait des nageurs lents et faibles. Dépourvus de mâchoire, ils se nourrissaient en ouvrant rapidement la bouche pour engloutir leurs proies ou pour arracher leur nourriture en raclant une surface. Ils étaient peu répandus durant l'Ordovicien et ce n'est qu'au Silurien, lorsqu'ils se sont dotés de mâchoires, que les poissons ont commencé à dominer les océans. L'apparition de poissons pourvus de mâchoires amorce le déclin des agnathes dont il ne reste peut-être aujourd'hui qu'une centaine d'espèces, notamment la lamproie et la myxine.
Stromatolites
Les stromatolites sont des structures formées de particules sédimentaires piégées dans des films de microorganismes, constitués principalement de cyanobactéries et d'algues bleu-vert. Un nouveau film recouvre les particules, de nouvelles particules y sont piégées, et le stromatolite se constitue peu à peu ainsi. Leur dimension varie de la taille d'un doigt à celle d'une maison. Lorsque les animaux multicellulaires sont apparus, les stromatolites ont commencé à décliner en nombre et en diversité, vraisemblablement à cause du broutage. Le plus vieux fossile de stromatolite a 2,7 milliards d'années. On trouve encore des stromatolites dans des eaux dont la très forte salinité limite peut-être le broutage.