Les vestiges de la vie passée sont appelés collectivement des fossiles. Ainsi, les fossiles sont des restes ou des traces de l'activité d'organismes qui ont vécu dans le passé géologique. Ils sont généralement d'excellents témoins des conditions qui existaient dans leur milieu de vie. Ils nous renseignent sur les conditions environnementales et climatiques qui y prévalaient. On peut également en apprendre beaucoup sur leur mode de vie respectif et sur leur rôle écologique. Sans compter que certains fossiles nous offrent de bonnes indications quant à la nature du bassin qui les a vus évoluer et à l'âge de la roche qui les contient.

La Paléontologie est donc d'un grand intérêt pour la Géologie et la Biologie.

Des organismes constructeurs
Le lent processus d'altération et de détérioration des surfaces rocheuses qu'est l'érosion provoque la dissolution de certaines substances contenues dans les minéraux et les roches. Par ruissellement, une grande partie de ces substances se retrouvera dans des bassins tels les lacs, les mers ou les océans. Parmi les organismes qui vivent dans ces bassins, certains utilisent les substances dissoutes pour se construire une coquille protectrice, une carapace ou un squelette rigide. Ainsi, plusieurs organismes sélectionnent des atomes d'oxygène (O), de carbone (C) et de calcium (Ca) pour les assembler en molécules de carbonate de calcium (CaCO₃). Ils organisent ces molécules de façon très ordonnée et produisent ainsi une substance rigide qui leur servira à la fois de soutien et de protection.

La fossilisation
Pour qu'un organisme devienne fossile, il faut que plusieurs conditions inhabituelles soient réunies. Après sa mort, l'individu doit se faire ensevelir très rapidement. Ce qui ne se produit que dans un bassin de sédimentation tel un lac ou une mer. Les tissus mous disparaissent rapidement, ne laissant que les parties dures: les coquilles, les carapaces, les os ou les parties ligneuses des plantes. D'autres couches de détritus viendront s'accumuler et le spécimen se retrouvera recouvert par une masse très considérable de boue, de sable et de différents débris.

La fossilisation se fait grâce à la pression exercée par le poids des couches successives. Il y a d'abord compactage des débris, c'est-à-dire que les particules se tassent les unes contre les autres et l'eau qui occupait les vides est forcée de fuir. Cette eau contient bon nombre de substances chimiques qui s'associeront, cristalliseront et formeront un ciment. Ainsi, sur des milliers, voire sur des millions d'années, les particules vont se cimenter les unes aux autres pour aboutir finalement à une roche fossilifère portant ici le nom de calcaire.

La trouvaille
Bien plus tard, l'érosion décapera successivement les couches de roche accumulées sur notre fossile et c'est alors qu'un passant, curieux et chanceux à la fois, le remarquera et l'observera.

L'identification
L'identification d'un spécimen fossile repose essentiellement sur les caractéristiques morphologiques des parties dures préservées. Malheureusement, les trouvailles sont souvent incomplètes. Il est donc souhaitable d'observer un ensemble de spécimens d'une même espèce pour en définir adéquatement la morphologie.

Évolution
Les plus anciennes preuves de l'apparition de la vie organique remontent à 3 500 millions d'années. Depuis, l'évolution s'est faite de façon progressive. Les représentants de la vie du passé aujourd'hui retrouvés dans les roches sous la forme de fossiles sont des preuves de cette lente progression et marquent, pour ainsi dire, le Temps. En observant la succession des différentes formes fossiles qui ont vécu à travers les temps géologiques, nous remarquons que les espèces se succèdent rapidement sans jamais se répéter. On peut expliquer ce phénomène par le fait que les espèces se transforment peu à peu en de nouvelles espèces et que ces modifications sont irréversibles. L'évolution est le grand principe fondamental de la biologie moderne par lequel nous pouvons définir des groupes d'organismes comme étant tous descendants d'ancêtres communs.

Nomenclature et taxonomie
La nomenclature en Paléontologie est basée sur les mêmes principes que ceux utilisés par les biologistes pour désigner les organismes actuels. Il s'agit d'un système d'ensembles et de sous-ensembles hiérarchisés que l'on appelle la taxonomie. Les spécialistes ont à ce jour répertorié quelques 250 000 espèces connues à l'état de fossiles, dont les trois quarts sont des Invertébrés.

Fossiles VS Mer de Champlain
Lorsque l'on parle de fossiles, dans la tête de bien des gens, apparaît l'image de plus en plus familière de la Mer de Champlain. Cependant, une distinction importante est à faire entre les formes fossiles contenues à l'intérieur des roches sédimentaires des Basses-Terres-du-Saint-Laurent et ceux retrouvés dans les dépôts meubles laissés par l'invasion marine de la Mer de Champlain. Il s'agit de deux épisodes d'invasion marine bien différents qui ont laissé deux types de dépôts sédimentaires bien distincts qu'il ne faut surtout pas confondre. Ces deux dépôts correspondent non seulement à des âges très différents mais aussi à des conditions climatiques diamétralement opposées.

Les fossiles que nous vous présentons sont contenus dans une roche sédimentaire datant de 450 millions d'années et reflétant des conditions climatiques tropicales. Les quelques formes fossiles retrouvées dans les dépôts meubles de la Mer de Champlain datent en moyenne d'à peine 10 000 ans et témoignent des conditions climatiques arctiques. A priori, il peut sembler étrange de retrouver dans une même région du monde des dépôts de type tropical recouverts de sédiments de type plutôt nordique. Rappelons que des centaines de millions d'années les séparent et que les continents sont en fait des sortes de "radeaux" qui se déplacent à la surface du globe. Voici, en bref, comment nous croyons que les événements se sont succédés.

Il y a 450 millions d'années, tout le Québec se retrouvait tout près de l'équateur, dans l'hémisphère Sud. Le bassin sédimentaire des Basses-Terres-du-Saint-Laurent était envahi par une langue de mer appartenant à l'océan de l'époque qui porte le nom de Iapétus. Cette mer était chaude, peu profonde, limpide et bien éclairée; la vie y foisonnait. En ce temps là, les terres émergées étaient complètement dénudées et désertes, alors que les mers abritaient une multitude de forme de vie. Mais attention, les poissons véritables n'apparaîtront qu'environ 25 millions d'années plus tard.

Puis, l'Amérique du Nord s'est déplacée graduellement vers le nord. Dans sa migration, le bloc continental a subi l'érosion et s'est heurté à d'autres masses continentales. Les épisodes de collisions tectoniques ont fermé le bassin des Basses-Terres-du-Saint-Laurent et donné naissance à la chaîne de montagnes des Appalaches. Ainsi, Lanaudière, faisant partie de l'immense plaque de l'Amérique du Nord, a pour ainsi dire voyagé à partir des latitudes tropicales vers les latitudes nordiques que nous connaissons aujourd'hui.

Lors de la dernière glaciation, une grande partie de l'Amérique du Nord fut écrasée sous le poids d'un immense glacier continental. Au cours de la déglaciation, le glacier a reculé lentement vers le nord. La croûte terrestre, libérée peu à peu du poids de la glace fondue, a lentement tenté de reprendre sa position initiale. Mais les réajustements sont très lents, ce qui va engendrer l'invasion d'une mer intérieure. Il y a 12 500 ans, les terres basses du Sud du Québec sont envahies temporairement par une langue de l'océan Atlantique. Une mer extrêmement froide, appelée la Mer de Champlain, va occuper l'ensemble de la Vallée du Saint-Laurent. Chez nous, cette mer était pratiquement accolée au front du glacier en régression. On croit, que les eaux de fonte du glacier ont largement alimenté la mer et contribué à lui conserver son caractère arctique. Sur le fond, se sont déposée des argiles, contenant parfois des coquillages marins typiques des eaux froides.

Il y a environ 8 500 ans, la Mer de Champlain s'est lentement transformée en un lac d'eau douce appelé Lac Lampsilis. Enfin le relèvement constant du continent a entraîné le retrait presque total des eaux de la plaine du Saint-Laurent et le fleuve s'est confiné dans son lit actuel.