Kako se oblikujejo fosili?

V nasprotju s splošnim prepričanjem je lahko postajanje fosila enostavno namesto trdega, fosili pa so lahko obilni namesto redkih. Vse je odvisno od tega, iz česa je sestavljen organizem, v katerem živi in ​​umre in kaj se zgodi v postopku prahu v prah - konzerviranje ali naravno recikliranje.

Zdrava doza naključja se vrže, ko gre iz živega sveta v zapis fosilov. Kot je nekoč moj kolega rekel: "Življenje po smrti je tvegano." Na dolgi razdalji - ki je preživela milijone let in se konča v muzejski razstavi - običajno mislimo, da je treba rastlinske in živalske ostanke okameneti, ali bolje rečeno, prežeta z minerali, zaradi katerih so trdni in trpežni za stoletja.

Toda - in to je večino ljudi presenečenje - včasih mrtvih delov ni treba spreminjati v kamen, da bi trajali skoraj za vedno. Ko mrtvi in ​​pokopani ne okamenejo, obstajajo drugi načini, ki jih rešijo pred uničenjem in ohranijo dele njihovih teles z majhnimi spremembami v velikem razponu geološkega časa.

Še vedno odkrivamo nove zasuke na poti do uspešnega ohranjanja fosilov. Na primer vzemite rastline. Kot vsi vedo, rastline sestavljajo mehki materiali, ki jih je enostavno uničiti. Okameren les je poznan primer fosilizacije - kosi dreves se spremenijo v super trde kamnine, vendar še vedno obdržijo rastne obroče in celo celične strukture nekoč živega drevesa. Kako se to zgodi?

Poskusi so pokazali, da ko drevo zakoplje v vlažni usedlini z veliko raztopljenega silicijevega dioksida, voda počasi prenaša silicijev dioksid v drobne prostore v lesu, dokler se les ne spremeni v skalo. A to se popolnoma ne spremeni, saj so nekateri originalni organski deli še vedno tam ujeti, kar pomaga ohranjati mikroskopsko strukturo drevesa. Elementi, kot sta železo in mangan, ki vstopata z vodo, lahko obarvata silicijev dioksid, tako da nastanejo lepi vzorci rdeče, rjave in črne barve, včasih pa to uniči detajle lesne strukture.

Drug lep primer nepopolne fosilizacije je na voljo v novi razstavi "Fosilna dvorana - globok čas" v Smithsonianovem nacionalnem prirodoslovnem muzeju. To je košček lesa, ki je na zunaj silikat, na notranji strani pa ima izviren, vlaknast les. Ta neverjetni fosil je star 14 milijonov let. Zunanjost zakopanega hloda je bila pred vplivom na notranjo površino zatesnjena s silicijevim dioksidom, ki je ohranil originalni les v »skalni škatli«, ki ni bila razpadla. Neverjetno, če bi s prstom drgnili po zrnu notranjega lesa, bi lahko dobili drobovje, tako kot pri sodobnem lesu.

Ljudje in številni drugi organizmi imajo okostja, ki so že mineralizirana, zato ko gre za fosilizacijo, ki daje koščenim živalim prednost pred rastlinami, meduzami in gobami - če naštejemo nekaj naših mehkih teles, ki jih lahko recikliramo. Pomislite na vse školjke, ki ste jih videli na plaži, skalnate koralne grebene, bele kredne stene Doverja v Angliji. Vsi so sestavljeni iz bio mineralov - kar pomeni, da so jih organizmi gradili, ko so bili živi, ​​ponavadi za moč in zaščito, in jih potem pustili, ko so umrli. Vsi ti primeri so narejeni iz kalcijevega karbonata - upoštevajte, da vsebujejo ogljik - in njihove milijarde okostja so bile v preteklosti odstranjene ogromne količine ogljika iz atmosfere.

Okostja dinozavrov lahko dobijo vso slavo, toda najpogostejši fosili na Zemlji so drobna okostja mikroorganizmov, ki živijo v vodi. Neuporabljene številke najdemo v dvignjenih in izpostavljenih starodavnih kamninah, ki jih danes najdemo na kopnem ali so še vedno pokopane globoko pod oceani.

Mikro skeleti padajo navzdol, da danes na oceanskem dnu tvorijo nove plasti usedlin, tako kot to počnejo že milijone let. Kisla voda ali celo samo hladna voda lahko raztopijo drobna karbonatna okostja, preden pridejo do dna. Po zakopu se lahko minutne lupine prekristalizirajo ali raztopijo, razen če jih zaščiti blato, ki blokira pretok vode, in tiste, ki preživijo kot fosili, so zaradi svojih nespremenjenih bio mineralov zelo dragocene za paleontologe. To je drugačen postopek od tistega, ki se dogaja s okamenelim lesom, ki je večinoma obrnjen v kamen. V resnici je za morske mikrofosile boljše, če se čim manj spreminjajo, saj nam ti majhni okostji povedo, kakšno je bilo podnebje Zemlje, ko so bili živi.

Vemo, da so številne pokopane mikro-lupine neokrnjene, kar pomeni, da so njihovi bio minerali v milijonih let ostali nespremenjeni, zato jih lahko geokemiki obnovijo kemijo vode in globalno temperaturo v času, ko so mikroorganizmi umirali.

Precej pozorne znanosti se je lotil kemičnih testov, ki kažejo, katere drobne lupine so nespremenjene in zato v redu za sklepanje o preteklem podnebju in katere ne. Čeprav jih imenujemo fosili, ker so stari in zakopani globoko v skalo, se veliko teh mikro okostij ni spremenilo, ko so bili ohranjeni pod zemljo. Namesto tega so bili zaprti znotraj blatne usedline, ki se je okoli njih spremenila v kamen. Drobni notranji votli deli školjk so napolnjeni tudi z blatom, ki jih preprečuje, da bi jih težke skalne plasti, ki zapirajo njihove grobove, ne drobile.

Večino časa koščeni okostnjaki in drevesni deli nimajo možnosti, da bi bili fosilizirani, ker toliko drugih organizmov dirka, da porabijo svoja hranila takoj, ko umrejo.

Moj prijatelj je nekoč zlobno rekel: "Nikoli nisi tako živ kot takrat, ko si mrtev." In res je tako. Mikrobi, pa tudi žuželke, hitro okužijo mrtve živali in rastline, mi pa ljudje ocenjujemo, da je to precej odvratno.

Toda ti razkrojniki si želijo le okusnih paketov odmrlih tkiv in bioloških snovi. Zato trupla začnejo smrdeti kmalu po smrti živali - mikrobi ustvarjajo škodljive kemikalije, ki večja bitja odvračajo od kraje njihove hrane. Enako velja za rastline. Sadje in zelenjava kmalu razpadeta, saj plesen in bakterije vedo, kako odvrniti druge potencialne potrošnike. Ko gnilega paradižnika vržemo v smeti - ali po možnosti na kup komposta -, ki omogoča, da mikrobi delajo svoje stvari - rastejo in se razmnožujejo ter nadaljujejo z ohranjanjem lastnih vrst.

Karkoli se izogne ​​močnim in pogosto smrdečim silam ekološkega recikliranja lahko postane del fosilnih zapisov. Kosti naših najljubših fosilnih zverjev v dvorani Deep Time so bile z kameninami dodane minerali v njihovih poranih prostorih, toda (kot pri okamenelem lesu) so nekateri originalni bio minerali običajno še vedno tam. Ko se v novi razstavi dotaknete pravega nadlahtnice (kosti sprednje kosti) Brachiosaurusa, se povežete z nekaterimi bio minerali iz izvirne kosti noga sauropoda, ki je pred 140 milijoni let tlačila tla.

Kako rastlinski listi, cvetni prah in žuželke postanejo fosili, je bolj podobno temu, kar se dogaja z morskimi mikroorganizmi. Hitro jih je treba zakopati v sediment, ki se nato spremeni v trdo kamnino in zaščiti njihove občutljive strukture. Včasih je fosilni list tako dobro ohranjen, da ga je mogoče dobesedno olupiti s skale in videti kot nekaj z vašega dvorišča, čeprav je bil pred milijoni let živ v davno izgubljenem gozdu.

Bistvo o preoblikovanju živalskih in rastlinskih delov v fosile je, da včasih to pomeni veliko sprememb, včasih pa sploh ne toliko. Fino je, da je okamenela, vendar je tudi v nepropustnih kamninah, katranu ali jantarju delujoče, kar lahko celo ohrani koščke starodavne DNK.

Srečo imamo, da obstaja več načinov, kako se lahko fosili oblikujejo, ker to pomeni več glasnikov iz preteklosti. Fosili nam pripovedujejo različne zgodbe o starodavnem življenju na Zemlji - ne le o tem, kdo so bile živali in rastline in kje so živele, ampak o tem, kako so se ohranili kot srečni preživeli iz Globokega časa.