Comment les Trilobites se nourrissaient-ils?

Trace laissée par un Trilobite se déplaçant de la gauche vers la droite. La trace ressemblant à une empreinte de pneu est appelée Cruzania. L'animal avançait en creusant la vase avec ses pattes pour se nourrir. Il s'est ensuite immobilisé et a creusé le sédiment pour se camoufler. (crédits www.astrobio.net)
Animation montrant un Trilobite creusant une Cruzania

Prédateurs et charognards

Face inférieure d'un Trilobite Isotelus dévorant un Ver priapulien. Le Ver est bloqué dans l'hypostome fourchu (1) par les premières paires de pattes. Leurs coxas (2) vont le découper en morceaux qui seront poussés dans la bouche (3) située sous l'hypostome.

Chez ces espèces, l'hypostome est solidement fixé ou même soudé à la glabelle et les pattes portent de grosses épines. Les proies étaient saisies entre les pattes et déchiquetées par les coxas (premiers articles des pattes) qui amenaient des lambeaux jusqu'à la bouche. L'hypostome était souvent orné de fourches ou de râpes qui facilitaient l'arrachage de la proie de son support et la manipulation de la nourriture prés de la bouche [1].

Les proies n'étaient pas seulement des vers vivant dans la vase chassés en creusant des Cruzania mais tout ce qui était mou ou avait une carapace ou une coquille peu épaisse et vivait sur le fond : Onychophores, Mollusques. Un Trilobite pouvait s'attaquer à une proie plus grosse que lui. Il lui suffisait de l'agripper et de labourer ses chairs à l'aide de ses pattes hérissées d'épines. Toute la face inférieure du prédateur rongeait la proie. Même si cette dernière se débarrassait de l'agresseur, le Trilobite emportait avec lui de quoi se nourrir.

Dans la colonne d'eau, les Trilobites pélagiques capturaient les animaux du plancton qu'ils repéraient en utilisant leurs grands yeux à facettes [1].

Détritivores

L'alimentation d'Agnostus pisiformis.

Les fossiles d'Agnostus pisiformis sont souvent trouvés dans des schistes noirs riches en matière organique et contenant de la pyrite. Cela nous apprend que le milieu de fossilisation était un fond marin recouvert de débris organiques de toute sorte dont la décomposition consommait beaucoup d'oxygène. Il nous faut imaginer A. pisiformis vivant au sommet de ces colonnes de débris là où la concentration en oxygène était encore acceptable. C'était un milieu à risque. Si un courant venait à agiter les débris, de l'eau très pauvre en oxygène remontait vers leur sommet et tuait les Agnostus en masse. Leurs cadavres s'enfonçaient vers le fond où l'absence d'oxygène favorisait la fossilisation. Qu'est-ce qui attirait nos petits Trilobites dans un milieu aussi dangereux? Les détritus, car ils étaient des camions poubelle miniatures. Les antennes tels des bras manipulateurs enfournaient des débris sous la carapace. Le plein étant fait l'animal s'éloignait de la zone dangereuse en nageant. Le chargement était broyé par les épines des pattes du pygidium et du thorax, la troisième paire de pattes évacuait à l'extérieur les particules indésirables tandis que les particules alimentaires étaient poussées et compactées contre les coxas. Ces dernières faisaient la chaîne pour transporter les aliments jusqu'à la bouche qui les avalait goulument [2].

Mangeurs de vase ou limivores

Décantation: Un Trilobite creuse une Cruzania. Sous l'effet de l'agitation de l'eau par les pattes les particules du sédiment sont mises en suspension. Les particules organiques (rouges) de faible densité s'accumulent sous la carapace tandis que les particules minérales (blanches) se déposent (vue en coupe transversale).

Chez les Crustacés limivores actuels les pièces buccales agitent les particules de vase. Les particules organiques moins denses se déplacent et se concentrent vers le haut et sont absorbées par la bouche au contraire des particules minérales qui sont rejetées : c'est la décantation.

Lorsqu'un Trilobite creusait une trace appelée Cruzania, ses pattes agitaient la vase qui se mettait en suspension sous la carapace. Les filaments des exopodites étaient utilisés d'une part pour agiter l'eau et d'autre part pour empêcher la fuite des particules ou de petits animaux entre les plèvres en les confinant sous le corps de l'animal. L'eau passait librement entre les filaments. La décantation faisait son œuvre et les particules organiques s'accumulaient entre les coxas qui les poussaient vers la bouche. Chez les Trilobites limivores, l'hypostome était petit et n'était pas soudé à la glabelle. Il pouvait se soulever et s'abaisser comprimant et dilatant œsophage et jabot ce qui permettait l'aspiration des particules organiques par la bouche et leur progression dans le tube digestif [1].

Chez les espèces comme Cryptolithus le processus de décantation était poussé à l'extrême dans la vaste cavité située sous le céphalon. Ce faisant, il exploitait un plus petit volume de sédiment [3].

Filtreurs

Coupe transversale dans la reconstruction d'un Trilobite Triarthrus pour montrer la position de la chambre de filtration (5) délimitée à la base par les filaments (6) de l'exopodite (4) et au sommet par la face ventrale de la plèvre (2) et du rachis (1).

La filtration des particules en suspension par les Trilobites a été évoquée très tôt après la découverte et l'étude de leurs appendices. Chez les espèces dont les exopodites sont garnis de fins filaments on a imaginé qu'ils pouvaient filtrer l'eau pour en extraire les particules nutritives. Chez Triarthrus et Cryptolithus, les filaments sont disposés comme les lames d'un store vénitien. Ils peuvent s'écarter ou se rapprocher au grè des courants d'eau. Les exopodites délimitent une cavité sous la plèvre et le rachis, c'est la chambre de filtration. Lorsque les exopodites s'abaissent la disposition et la fixation des filaments fait qu'ils basculent et s'écartent à la manière des lames d'un store vénitien que l'on ouvre. L'eau et les particules les plus fines pénètrent dans la chambre de filtration. Lorsque les exopodites se relèvent, les filaments basculent à nouveau mais cette fois en sens inverse, le store se ferme, bloquant toute entrée d'eau et de particules dans la chambre qui se vide. En se relevant l'exopodite bascule légèrement vers l'avant ce qui oriente le mouvement de l'eau vers la bouche.

Même s'il est cohérent, ce fonctionnement est hypothétique et certaines questions restent en suspend. Les particules filtrées étaient très fines, quelques micromètres pour un Triarthrus de 4 cm et les plus grosses particules devaient encrasser le filtre. La présence de peignes de nettoyage sur la branche des exopodites de Cryptholithus par exemple n'a jamais été confirmée. Pire encore, la forme aplatie des filaments n'est pas certaine, elle pourrait résulter de l'aplatissement de filaments de forme cylindrique lors de la compaction qui a précédé la fossilisation. La chambre de filtration a donc du plomb dans l'aile!