Fossielen Wat ze zijn, hoe ze worden gevormd, hoe ze overleven

Fossielen zijn kostbare geschenken uit het geologische verleden: tekens en overblijfselen van oude levende wezens bewaard in de aardkorst. Het woord heeft een Latijnse oorsprong, van fossilis wat 'opgegraven' betekent, en dat blijft het belangrijkste kenmerk van wat we labelen als fossielen. De meeste mensen, als ze aan fossielen denken, stellen zich skeletten van dieren of bladeren en hout van planten voor, allemaal steen. Maar geologen hebben een ingewikkelder kijk.

Verschillende soorten fossielen

Fossielen kunnen oude overblijfselen zijn, de eigenlijke lichamen van het oude leven. Deze kunnen bevroren in gletsjers of polaire permafrost voorkomen. Het kunnen droge, gemummificeerde overblijfselen zijn die in grotten en zoutbedden zijn gevonden. Ze kunnen worden bewaard gedurende geologische tijd in kiezelstenen van barnsteen. En ze kunnen worden verzegeld in dichte bedden van klei. Ze zijn het ideale fossiel, bijna ongewijzigd uit hun tijd als levend wezen. Maar ze zijn erg zeldzaam.

Lichaamsfossielen of gemineraliseerde organismen - dinosaurusbeenderen en versteend hout en al het andere zoals hen - zijn het bekendste soort fossiel. Dit kunnen zelfs microben en stuifmeelkorrels zijn (microfossielen, in tegenstelling tot macrofossielen) waar de omstandigheden goed zijn geweest. Ze vormen het grootste deel van de Fossil Picture Gallery. Lichaamsfossielen komen op veel plaatsen veel voor, maar op aarde zijn ze vrij zeldzaam.

De sporen, nesten, holen en uitwerpselen van oude levende wezens zijn een andere categorie die sporenfossielen of ichnofossielen wordt genoemd. Ze zijn uitzonderlijk zeldzaam, maar sporenfossielen hebben speciale waarde omdat ze overblijfselen van een organisme zijn gedrag.

Ten slotte zijn er chemische fossielen of chemofossielen, overblijfselen die bestaan ​​uit louter organische verbindingen of eiwitten die in een rotslichaam worden gevonden. De meeste boeken zien dit over het hoofd, maar aardolie en steenkool, ook bekend als fossiele brandstoffen, zijn zeer grote en wijdverbreide voorbeelden van chemofossielen. Chemische fossielen zijn ook belangrijk in wetenschappelijk onderzoek naar goed bewaard gebleven sedimentair gesteente. De wasachtige verbindingen die op moderne bladeren worden gevonden, zijn bijvoorbeeld ontdekt in oude rotsen, wat helpt om te laten zien wanneer deze organismen evolueerden.

Wat fossielen worden?

Als fossielen dingen zijn opgegraven, moeten ze beginnen zoals alles kan worden begraven. Maar als je rondkijkt, blijft heel weinig begraven liggen. De bodem is een actief, levend mengsel waarin dode planten en dieren worden afgebroken en gerecycled. Om te ontsnappen aan deze ronde van afbraak, moet het wezen begraven worden, en weggenomen van alle zuurstof, kort na de dood.

Maar als geologen 'snel' zeggen, kan dat jaren betekenen. Harde delen zoals botten, schelpen en hout zijn het grootste deel van de tijd wat fossielen worden. Maar zelfs zij hebben uitzonderlijke omstandigheden nodig om bewaard te blijven. Gewoonlijk moeten ze snel worden begraven in klei of een ander fijn sediment. Voor het behoud van de huid en andere zachte delen zijn nog zeldzamere omstandigheden vereist, zoals een plotselinge verandering in de waterchemie of afbraak door mineraliserende bacteriën.

Ondanks dit alles zijn enkele verbazingwekkende fossielen gevonden: 100 miljoen jaar oude ammonoïden met hun parelmoer parelmoer intacte bladeren van Mioceen-rotsen met hun herfstkleuren, Cambrische kwallen, tweecellige embryo's van een half miljard jaar geleden . Er zijn een handvol uitzonderlijke plaatsen waar de aarde zacht genoeg is geweest om deze dingen in overvloed te bewaren; ze worden lagerstätten genoemd.

Hoe vormen fossielen zich

Eenmaal begraven, gaan organische overblijfselen een lang en complex proces in waarbij hun substantie in fossiele vorm wordt veranderd. De studie van dit proces wordt taphonomie genoemd. Het overlapt met de studie van diagenese, het geheel van processen dat sediment in rots verandert.

Sommige fossielen worden bewaard als koolstoffilms onder de hitte en druk van diepe begraving. Op grote schaal creëert dit kolenlagen.

Veel fossielen, vooral schelpen in jonge rotsen, ondergaan enige herkristallisatie in grondwater. In andere wordt hun substantie opgelost, waardoor een open ruimte (een schimmel) achterblijft die opnieuw wordt gevuld met mineralen uit hun omgeving of van ondergrondse vloeistoffen (die een gietvorm vormen).

Echte verstening (of verstening) is wanneer de oorspronkelijke substantie van het fossiel zacht en volledig wordt vervangen door een ander mineraal. Het resultaat kan levensecht zijn of, als de vervanging agaat of opaal is, spectaculair. 

Fossielen opgraven

Zelfs na hun behoud gedurende geologische tijd, kunnen fossielen moeilijk uit de grond te halen zijn. Natuurlijke processen vernietigen ze, voornamelijk de hitte en druk van metamorfose. Ze kunnen ook verdwijnen als hun gastheersteen herkristalliseert tijdens de zachtere omstandigheden van diagenese. En het breken en vouwen dat veel sedimentair gesteente beïnvloedt, kan een groot deel van de fossielen die ze bevatten, wegvagen.

Fossielen worden blootgesteld door de erosie van de rotsen die ze vasthouden. Maar gedurende de duizenden jaren kan het nodig zijn om een ​​fossiel skelet van het ene uiteinde naar het andere te onthullen, het eerste deel dat uitbrokkelt in zand. De zeldzaamheid van complete exemplaren is waarom het herstel van een groot fossiel zoals Tyrannosaurus rex kan krantenkoppen halen.

Naast het geluk dat nodig is om een ​​fossiel in de juiste fase te ontdekken, zijn veel vaardigheid en oefening vereist. Gereedschappen variërend van pneumatische hamers tot tandheugels worden gebruikt om de steenachtige matrix te verwijderen uit de kostbare stukjes gefossiliseerd materiaal dat al het werk van het uitpakken van fossielen de moeite waard maakt.