https://frosthead.com

Hogyan alakulnak a kövületek?



Ez a harmadik a szakértők által írt öt részből álló sorozatban, amelyet a Smithsonian új fosszilis csarnokában mutatnak be - a Deep Time kiállításon, a június 8-án a Nemzeti Természettudományi Múzeumban. A teljes sorozat megtalálható a Deep Time különjelentésünkben.

A közhiedelemmel ellentétben a kövületré válás könnyű lehet, nem pedig kemény, és a kövület is ritka helyett bőséges lehet. Minden attól függ, hogy miből készül egy szervezet, hol él és hal meg, és mi történik a por-port folyamatban - megőrzés vagy természetes újrahasznosítás.

Egészséges adag véletlenszerűség merül fel, amikor az élő világból a fosszilis rekordokba kerülnek. Ahogyan egy kollégám valaha is mondta: „A halál utáni élet kockázatos.” A hosszú távra - több millió évet átélve és múzeumi kiállításra kerülve - általában úgy gondoljuk, hogy a növényi és az állati maradványokat megkövetelni kell, vagy inkább, ásványi anyagokkal infúzióval, amelyek szikláskeményekké és tartóssá teszik őket.

De - és ez a legtöbb ember számára meglepetés - néha nem szükséges, hogy az elhalt részeket kővé alakítsák, hogy majdnem örökre megmaradjanak. Ha a halottak és az eltemettek nem megkövetelnek, vannak más módok is, amelyek megmentik őket a pusztulástól és megőrzik testük részeit, kevés változással a geológiai idő hatalmas tartományában.

Még mindig felfedezzük az új fordulatokat a sikeres fosszilis megőrzés felé vezető úton. Vegyük például a növényeket. Mint mindenki tudja, a növények puha, könnyen elpusztítható anyagokból készülnek. A megkövesedett fa a fosszilisizáció ismert példája - a fatörzsek darabjai szuperkemény kőzetekké alakulnak, de megtartják az egyszer élõ fa növekedési gyűrûit és akár sejtszerkezetét is. Hogyan történik ez?

A megkövesedett fa (fent: <em> Quercus sp. </em>) a fosszilizáció ismert példája - a fatörzsek darabjai szuperkemény kőzetekké alakulnak, de mégis megtartják az egyszer élõ fa növekedési gyűrûit és akár sejtszerkezetét is. . A megkövesedett fa (fent: Quercus sp. ) Ismerős példa a fosszilisizációra - a fatörzsek darabjai szuperkemény kőzetekké alakulnak, de mégis megtartják az egyszer élõ fa növekedési gyűrûit és akár sejtszerkezetét is. (Lucia RM Martino, NMNH)

A kísérletek kimutatták, hogy amikor egy fát nedves üledékbe temetnek el sok feloldott szilícium-dioxiddal, a víz lassan viszi a szilícium-dioxidot a fa apró tereibe, amíg a fa kőssé nem válik. De ez nem változik teljesen, mert az eredeti szerves részek egy része továbbra is csapdába esik, segítve a fa mikroszkopikus szerkezetének megőrzését. Az olyan elemek, mint a vas és a mangán, amelyek a vízbe kerülnek, színesíthetik a szilícium-dioxidot, gyönyörű vörös, barna és fekete mintázatot képezve, de néha ez elpusztítja a fás szerkezet részleteit.

A hiányos kövületképződés másik jó példája megtalálható a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeum új „Fosszilis terem - mély idő” kiállításán. Ez egy darab fa, amely kívülről szilikifikálódott, de belül van az eredeti, rostos fa. Ez a csodálatos kövület 14 millió éves. Az eltemetett rönköt szilikagél zárja le, mielőtt a belső teret befolyásolta volna, az eredeti fát az örök korokig bomlásmentes „kődobozban” tartva. Hihetetlen, hogy ha az ujját a belső fa szemére dörzsölné, akkor szilánkot kaphat, akárcsak a modern fűrészáruhoz.

Az emberek és sok más organizmus csontvázai már mineralizálódtak, tehát amikor a fosszilisizáció miatt a csontos állatok beépített előnyt biztosítanak a növényekkel, medúzákkal és gombákkal szemben - nevezzük meg néhány lágy testű, könnyen újrahasznosítható földi társunkat. Gondolj az összes kagylóra, amelyet a tengerparton láttál, a sziklás korallzátonyokra, az angliai Dover fehér krétás szikláira. Mindegyik biomineralizmusból áll - vagyis az organizmusok életük során építették őket, általában az erő és a védelem érdekében, majd meghaltak, amikor meghaltak. Ezek a példák valamennyien kalcium-karbonátból készültek - vegye figyelembe, hogy széntartalmúak - és a csontvázok milliárdjainak feladata volt a múltban nagy mennyiségű szénnek a légkörből történő eltávolítása.

A dinoszauruszok csontvázai minden dicsőséget megszerezhetnek, de a Földön a leggyakoribb kövületek a vízben élő mikroorganizmusok apró csontvázai. A fel nem felelt és kitett ősi sziklákban, amelyek ma már szárazföldön is találhatók, vagy amelyeket még mindig mélyen eltemettek az óceánok alatt, fel nem mondott szám található.

Hihetetlen, ha az ujjával átdörzsölte ennek a csodálatos 14 millió éves fosszilis anyagnak a <em> Pinophyta </em> belső faját, akkor szilánkot kaphat, akárcsak a modern fűrészáruhoz. Hihetetlen, hogy ha az ujját a csodálatos 14 millió éves fosszilis, Pinophyta belső faszemére dörzsölné , akkor szilánkot kaphat, akárcsak a modern fűrészáruhoz. (Lucia RM Martino, NMNH)

A mikro-csontvázak esnek le, hogy ma az óceán fenekén újabb üledékrétegeket képezzenek, ahogyan millió évekig. Savas víz, vagy akár csak hideg víz oldhatja fel az apró karbonátvázokat, még mielőtt azok az aljára ütköznének. Az eltemetés után a kis kagylók átkristályosodhatnak vagy feloldódhatnak, kivéve, ha azokat sár védi, amelyek gátolják a víz áramlását, és azok, amelyek fosszilis maradványokként rendkívül értékesek a paleontológusok számára változatlan biomineralisuk miatt. Ez különbözik attól, ami történik a megkövesedett fával, amelyet többnyire kővé tesznek. Valójában a tengeri mikrofoszíliák esetében jobb, ha azok a lehető legkevésbé változnak, mert ezek a kis csontvázak elmondják nekünk, milyen volt a Föld éghajlata, amikor életben voltak.

Tudjuk, hogy sok eltemetett mikrohéj tiszta, vagyis biomineralaik változatlanok maradtak több millió év alatt, így a geokémikusok felhasználhatják őket a víz kémiájának és a globális hőmérséklet rekonstruálására abban az időben, amikor a mikroorganizmusok elpusztultak.

Sok óvatos tudomány bekerült kémiai vizsgálatokba, amelyek megmutatják, mely apró héjak változatlanok, tehát rendben vannak a múltbeli éghajlat következtetéseire, és melyek nem. Noha fosszilis energiának nevezzük őket, mivel öregek és mélyen sziklába temették, ezeknek a csontvázaknak sok nem változott meg, amikor föld alatt őrizték meg őket. Ehelyett sáros üledékbe burkolták őket, amelyet körülöttük kővé alakítottak. A kagylók apró, üreges részei is sárral meg vannak töltve, megakadályozva, hogy a sírokat lezáró nehéz kőzetrétegek összetörjék őket.

Jeremy Young chalk_coccosphere.jpg Az angliai Dover fehér krétás sziklái biomineralisokból vagy kagylókból állnak, amelyeket apró egysejtű organizmusok hagytak el, amelyek életük során építették őket - általában az erő és a védelem érdekében -, majd meghaltak. (Jeremy Young)

A csontos csontvázak és a fa részei általában nem esnek eséllyé fosszilizálódni, mivel sok más organizmus versenyzi, hogy tápanyagaikat közvetlenül a halála után fogyasztja el.

Egy barátom egyszer mondta meglehetősen baljóslatúan: „Soha nem élsz annyira, mint amikor halsz.” És ez igaz. A mikrobák, valamint a rovarok gyorsan elfertőzik az elhullott állatokat és növényeket, és mi emberek ezt elég undorítónak tartjuk.

De ezek a bontók csak maguknak akarják az elhalt szövetek és a biomineralumok ízletes csomagolását. Ez az oka annak, hogy az állatok elpusztulása után a hasított test hamarosan rosszul szaglik - a mikrobák káros vegyszereket hoznak létre, amelyek elriasztják a nagyobb lényeket az élelmezés ellopásától. Ugyanez vonatkozik a növényekre. A gyümölcs és zöldség hamarosan lebomlik, mivel a penész és a baktériumok tudják, hogyan lehet elfordítani a többi potenciális fogyasztót. Amikor egy rothadt paradicsomot dobunk a kukába - vagy lehetőleg a komposzt-halomba -, amely lehetővé teszi a mikrobák számára a dolgok elvégzését, növekszik és szaporodik, és tovább folytatja saját fajtájának megőrzését.

Berybolcensis leptacanthurs, mókushal (Lucia RM Martino, NMNH) Thelypteris iddingsii, páfrány (Lucia RM Martino, NMNH) Angiospermae, virágos növény (Lucia RM Martino, NMNH) Symploce, csótány (James Di Loreto, NMNH) Vespidae, kürt (James Di Loreto, NMNH) Gryllidae, szöcske (James Di Loreto, NMNH) Eoscorpius carbonarius, skorpió (Lucia RM Martino, NMNH)

Bármi is elmenekül az ökológiai újrahasznosítás erőteljes és gyakran büdös erői, esélye lehet a fosszilis rekord részévé válni. A mély időszobában található kedvenc fosszilis vadállataink csontjait kővé tették ásványi anyagok hozzáadásával a pórusok tereiben, de (hasonlóan a megkövesedett fahoz) az eredeti biomineraalok némelyike ​​általában még mindig ott van. Amikor megérinti a Brachiosaurus valódi gömböt (mellső lábcsontját) az új kiállításon, akkor kapcsolódik az óriás szauropod eredeti lábcsontjának néhány biomineralához, amelyek 140 millió évvel ezelőtt a földre robbanttak.

A növénylevelek, pollen és rovarok fosszilisvá válása inkább hasonlít a tengeri mikroorganizmusokra. Gyorsan el kell temetni az üledékbe, amely kemény kőzetgé alakul és védi kényes szerkezetüket. Néha egy fosszilis levél annyira jól megőrződik, hogy azt szó szerint le lehet vágni a szikláról, úgy néz ki, mint valami a kertjéből, annak ellenére, hogy évekkel ezelőtt élt egy rég elveszett erdőben.

A "Fosszilis Hall-Mély Idő" 2019. június 8-án nyílik meg a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeumban, Washington DC-ben (Smithsonian.com)

Tehát az állati és növényi részek fosszilisrá történő átalakításának lényege, hogy néha ez sok változást jelent, néha pedig nem annyira. Nagyszerű, hogy megkeserült, de áthatolhatatlan kőzetbe, kátrányba vagy borostyánba is beágyazódik, és ez megőrizheti még az ősi DNS darabjait is.

Szerencsés számunkra, hogy a fosszilis anyagok kialakulásának többféle módja van, mert ez több messengert jelent a múltból. A kövületek különféle történeteket mesélnek nekünk a földi ősi életről - nemcsak az állatok és növények voltak, és hol éltek, hanem hogy megőrizték őket, mint a mély időből származó szerencsés túlélők.

Hogyan alakulnak a kövületek?