Kuinka fossiilit muodostuvat?

Toisin kuin yleisesti uskotaan, fossiiliksi tuleminen voi olla helppoa kovan sijaan, ja fossiileja voi olla runsaasti, harvinaisten sijasta. Kaikki riippuu siitä, mistä organismi on tehty, missä se elää ja kuolee, ja mitä tapahtuu seuraavaksi pöly-pöly-prosessissa - säilyttämisessä tai luonnollisessa kierrätyksessä.

Terve annos mahdollisuuksia heitetään sisään, kun on kyse siitä tekemisestä elävästä maailmasta fossiilitietoon. Kuten kollegani kerran sanoivat: ”Elämä kuoleman jälkeen on vaarallista.” Pitkän matkan - joka elää miljoonia vuosia ja päätyä museonäyttelyyn - ajattelemme yleensä, että kasvi- ja eläinjäännökset on kiveytettävä, tai pikemminkin, infusoituna mineraaleilla, jotka tekevät niistä kivikokoisia ja kestäviä ikuisesti.

Mutta - ja tämä on yllätys useimmille ihmisille - joskus kuolleita osia ei tarvitse muuttaa kiviksi kestämään melkein ikuisesti. Kun kuolleet ja haudatut eivät kovettu, on muita tapoja, jotka pelastavat heidät tuhoamiselta ja säilyttävät ruumiinsa osia vain vähän muuttamalla laajamittaisia ​​geologisia aikoja.

Löydämme edelleen uusia käänteitä tiellä menestyvään fossiilien säilyttämiseen. Otetaan esimerkiksi kasveja. Kuten kaikki tietävät, kasvit koostuvat pehmeistä, helposti tuhoavista materiaaleista. Suorattu puu on tuttu esimerkki fossiilitumisesta - puut puutarhoista muuttuvat erittäin koviksi kiviksi, mutta silti ne säilyttävät kerran elävän puun kasvirenkaat ja jopa solurakenteet. Kuinka tämä tapahtuu?

Kokeet ovat osoittaneet, että kun puu haudataan märään sedimenttiin, jossa on paljon liuotettua piidioksidia, vesi kuljettaa piidioksidin hitaasti pieniin tiloihin puussa, kunnes puu muuttuu kallioksi. Mutta se ei muutu täysin, koska jotkut alkuperäisistä orgaanisista osista ovat edelleen loukussa siellä, mikä auttaa säilyttämään puun mikroskooppisen rakenteen. Veden mukana tulevat elementit, kuten rauta ja mangaani, voivat väriä piidioksidia, jolloin saadaan kauniita kuvioita punaisesta, ruskeasta ja mustasta, mutta joskus tämä tuhoaa puumaisen rakenteen yksityiskohdat.

Toinen hieno esimerkki epätäydellisestä fossiilituksesta löytyy Smithsonianin kansallisen luonnontieteellisen museon uudesta ”Fossil Hall - Deep Time” -näyttelystä. Se on puupalo, joka on silikonisoitunut ulkopuolelta, mutta sisäpuolella alkuperäinen, kuituinen puu. Tämä hämmästyttävä fossiili on 14 miljoonaa vuotta vanha. Haudatun tukin ulkopinta suljettiin piidioksidilla, ennen kuin sisäpuoli oli vaurioitunut, säilyttäen alkuperäisen puun hajoamattomassa ”kivilaatikossa” ikuisesti. Uskomatonta, että jos hieroisit sormeasi sisäpuun rahan yli, saisit halkeaman, kuten nykyaikaisella puulla.

Ihmisillä ja monilla muilla organismeilla on jo mineralisoituneita luurankoja, joten kun kyse on fossiilisistumisesta, joka antaa meille luullisille eläimille rakennetun edun kasveihin, meduusoihin ja sieniin nähden - mainitakseni vain muutamia pehmeärunkaisista, helposti kierrätettävistä maakaasuistamme. Ajattele kaikkia kuoria, joita olet nähnyt rannalla, kivisiä koralliriutat, Doverin valkoisen kalkkikallion Englannissa. Nämä kaikki ovat muodostuneita biomineraalista - tarkoittaen, että organismit rakensivat ne elossa ollessaan, yleensä voiman ja suojan vuoksi, ja jättivät ne sitten taakse kuollessaan. Nämä esimerkit ovat kaikki kalsiumkarbonaatista tehtyjä - Huomaa, että ne sisältävät hiiltä - ja heidän miljardeja luurankoja oli vastuussa valtavan määrän hiilen poistamisesta ilmakehästä aiemmin.

Dinosauruksen luurankoilla voi saada kaiken kunnian, mutta yleisimmät fossiilit maapallolla ovat vedessä elävien mikro-organismien pienet luurankot. Ylös nostettuihin ja paljastettuihin muinaisiin kiviin, joita voi nyt löytää maasta tai jotka ovat edelleen haudattuja syvän valtameren alle, löytyy sanomatonta määrää.

Mikroskelerit sadettavat muodostaen uusia sedimentikerroksia merenpohjaan tänään, kuten heillä on miljoonia vuosia. Hapan vesi tai jopa vain kylmä vesi voi liuottaa pienet karbonaattiluurankot ennen kuin ne osuvat pohjaan. Hautaamisen jälkeen pienet kuoret voivat uudelleenkiteytyä tai liuentua, elleivät ne ole suojattu mudalla, joka estää veden virtauksen, ja fossiileina säilyvät fossiilit ovat erittäin arvokkaita paleontologeille muuttumattomien biomineraaliensa vuoksi. Tämä on erilainen prosessi kuin mitä tapahtuu kivittyneen puun kanssa. Itse asiassa meren mikrofossiilien kohdalla on parempi, jos ne muuttuvat niin vähän kuin mahdollista, koska nämä pienet luurankot kertovat meille, millainen maapallon ilmasto oli hengissä.

Tiedämme, että monet haudatut mikrokuoret ovat koskemattomia, mikä tarkoittaa, että niiden biomineraalit pysyivät muuttumattomina miljoonien vuosien ajan, joten geokemiat voivat käyttää niitä rekonstruoimaan vesikemiaa ja maailmanlaajuista lämpötilaa mikro-organismien kuollessa.

Aivan paljon huolellista tiedettä on käynyt kemiallisissa testeissä, jotka osoittavat, mitkä pienet kuoret ovat muuttumattomia ja ovat siksi kunnossa päästäkseen aikaisemmasta ilmastosta ja mitkä eivät. Vaikka kutsumme niitä fossiileiksi, koska ne ovat vanhoja ja haudattu syvälle kallioon, monia näistä mikrosirunoista ei muutettu, kun niitä säilytettiin maan alla. Sen sijaan ne koteloitiin mutaiseen sedimenttiin, joka muutettiin kiviksi heidän ympärillään. Kuorien pienet sisäpuoliset ontot osat on myös täynnä mutaa, joka estää niitä murskaamasta hautojaan sulkevia raskaita kivikerroksia.

Suurimpan osan ajasta luisilla luurankoilla ja puiden osilla ei ole mahdollisuutta tulla fossiilisiksi, koska niin monet muut organismit kilpailevat ravinteistaan ​​heti kuolemansa jälkeen.

Ystäväni sanoi kerran, melko pahaenteisesti: ”Et ole koskaan niin elossa kuin ollessasi kuollut.” Ja se on niin totta. Mikrobit, samoin kuin hyönteiset, tartuttavat nopeasti kuolleisiin eläimiin ja kasveihin, ja me ihmiset ajattelemme tätä melko inhottavaksi.

Mutta nämä hajottajat haluavat vain maukkaiset kuolleiden kudosten ja biomineraalipakkaukset itselleen. Siksi ruhot alkavat hajua heti eläinten kuoleman jälkeen - mikrobit luovat haitallisia kemikaaleja, jotka estävät suurempia olentoja varastamasta ruokaa. Sama koskee kasveja. Hedelmät ja vihannekset hajoavat pian, koska home ja bakteerit tietävät kuinka kääntää muut potentiaaliset kuluttajat pois. Kun heitämme mätäisen tomaatin pois roskakoriin - tai mieluiten kompostikasan päälle -, jonka avulla mikrobit voivat tehdä asiansa, kasvaa ja lisääntyä ja jatkaa omien lajiensa jatkamista.

Mitä ekologisesta kierrätyksestä koostuvista voimakkaista ja usein haisevista voimista pääseekin, on mahdollisuus tulla osaksi fossiilitietoja. Deep Time -hallihahmojen fossiilisten pedoidemme luut käännettiin kiveksi lisäämällä mineraaleja huokostiloihinsa, mutta (kuten kivittyneen puun kanssa) jotkut alkuperäisistä biomineraalista ovat yleensä edelleenkin siellä. Kun kosketat uudessa näyttelyssä Brachiosauruksen todellista olkaluetta (eturinnan luuta), olet yhteydessä joihinkin sen jättiläisauropodin alkuperäisen jalkaluun biomineraaliin, joka kompasi maan 140 miljoonaa vuotta sitten.

Kuinka kasvien lehdet, siitepöly ja hyönteiset muuttuvat fossiileiksi, on enemmän kuin mitä tapahtuu meren mikro-organismeille. Ne on haudattava nopeasti sedimenttiin, joka muuttuu sitten kovaksi kallioksi ja suojaa niiden herkät rakenteet. Joskus fossiililehti on niin hyvin säilynyt, että se voidaan kirjaimellisesti kuoriutua kallion päältä, näyttää siltä, ​​että se on jotain takapihaltasi, vaikka se oli elossa miljoonia vuosia sitten pitkään kadonneessa metsässä.

Joten eläinten ja kasvien osien muuttamisesta fossiileiksi on, että toisinaan tämä tarkoittaa paljon muutosta ja joskus ei niin paljon. On hienoa olla kivettynyt, mutta myös koteloitu läpäisemättömään kiven, tervan tai meripihkan kanssa toimii, ja se voi jopa säilyttää muinaisen DNA: n palaset.

Meille on onni, että fossiilien muodostumiselle on useita tapoja, koska tämä tarkoittaa enemmän menneisyyden lähettäjiä. Fossiilit kertovat meille erilaisia ​​tarinoita muinaisesta elämästä maan päällä - ei vain siitä, kuka eläimet ja kasvit olivat ja missä he asuivat, vaan myös siitä, kuinka ne säilyivät syvän ajan onnekkaisina selviytyjinä.