Fosilija: apibrėžimas, rūšys ir reikšmė paleontologijoje

Fosilija: sužinokite apibrėžimą, fosilijų rūšis ir jų reikšmę paleontologijoje — nuo dinozaurų kaulų iki minkštakūnių išlikimo ir geologinių įrašų.

Fosilija - tai senovinio gyvo organizmo liekanos arba pėdsakai.

Nuosėdinėse uolienose aptinkamos gyvūnų, augalų ar protistų fosilijos.

Tipiškos fosilijos kūno forma yra išlikusi, tačiau pirmines kūną sudariusias molekules pakeitė neorganinė medžiaga, pavyzdžiui, kalcio karbonatas (CaCO3) arba silicio dioksidas (SiO2). Fosilija atrodo kaip uoliena ir yra iš jos pagaminta. Ji buvo mineralizuota arba suakmenėjusi (tiesiogine prasme virto uoliena).

Fosilija taip pat gali būti gyvosios būtybės atspaudas ar atspaudas, išlikęs suakmenėjusiame praėjusio amžiaus purve.

Vieni organizmai gerai fosilizuojasi, kiti - ne. Labiausiai paplitusios fosilijos yra tos, kurias palieka organizmai, gaminantys kietąsias medžiagas. Tokie pavyzdžiai yra kieti, kalcitiniai moliuskų (pvz., moliuskų ir sraigių) ir dabar retų brachiopodų (dar vadinamų lempiniais kiautais) kiautai. Iš šių jūroje gyvenančių moliuskų susidarė daug fosilijų (t. y. suakmenėjusių) turinčių kreidinių kalkakmenio sluoksnių žemėje.

Minkštakūniai organizmai gali suakmenėti ypatingomis aplinkybėmis: geras pavyzdys - Ediakaro biota.

Plačiajai visuomenei geriausiai žinomos milžiniškų priešistorinių dinozaurų fosilijos. Šių didžiulių senovinių roplių suakmenėjusių kaulų ir išlikusių pėdsakų galima pamatyti daugelyje gamtos istorijos ir žemės mokslų muziejų.

Geologų ir biologų atliekami fosilijų tyrimai vadinami paleontologija. Jei gyvosios būtybės tyrinėjamos ekologiniame kontekste, tai vadinama paleobiologija.

Fosilijų rūšys ir formos

Fosilijos gali būti labai įvairios. Svarbiausios grupės:

• Vienarekonstruktyvios (kūno) fosilijos – išlikusios organizmų kietosios dalys: kaulai, kriauklės, dantys, chitinas.
• Atspaudai ir odų atspaudai – kai minkštos arba kietos struktūros palieka jų formos įdubą nuosėdose.
• Inkliuzijos – organiniai likučiai, įstrigę kietojoje medžiagoje, pvz., vabzdžiai gintare.
• Cheminės fosilijos – organinių molekulių arba biomarkerių pėdsakai, išlikę uolienose.
• Traukos (traces) – pėdsakai, urvų įrašai, ekskavacijos, maitinimosi žymės, kurie atspindi organizmo veiklą, o ne kūno dalis.

Fosilinimo procesai

Yra keli pagrindiniai būdai, kaip susidaro fosilijos:

• Mineralizacija (permineralizacija) – organinės medžiagos poras pripildo mineralai, pvz., kalcio karbonatas ar silicio dioksidas.
• Substitucija – pirminės audinių cheminės sudėties atomai pakeičiami kitų elementų arba junginių atomais, išsaugant formą.
• Litifikacija – organinės liekanos ar atspaudai užpildomi ir apvesti nuosėdomis, vėliau virstančiomis uoliena.
• Karbonizacija – organinės medžiagos iš dalies suardomos, o likęs anglies plėvelės pavidalas išlieka kaip atspaudas.
• Gintaro inkliuzijos – gyvi organizmai (dažniausiai smulkūs bestuburiai) užsirakina dervoje, kuri sukietėja ir virsta gintaru.

Kada ir kur fosilijos išsaugomos

Fosilinimo sėkmė priklauso nuo aplinkos ir greičio, kuriuo organizmas paslepia nuo oro ir mikroorganizmų. Palankios sąlygos:

• greitas palaidotas nuosėdose (vandens dugne, pelkėse, žemės drebėjimų sukeltuose užlietuose urvuose);
• stabili cheminiškai inertinė aplinka, kuri neleidžia greitai suirti audiniams;
• mažas deguonies kiekis – lėtina puvimo procesus;
• kietos dalys (kriauklės, kaulai, chitinas) – labiau tikėtina, kad išliks ir taps matomomis fosilijomis.

Išsaugojimo šališkumas

Reikia atminti, kad fosilinis ženklas atspindi ne visą praeities biologinę įvairovę. Yra vadinamas tarpukas (taphonomic) šališkumas: minkštakūniai organizmai, besisandarinantys sausose, oksiduojančiose sąlygose, dažnai nesusiformuoja arba jų liekanos prarandamos. Todėl išlikę duomenys labiau atspindi organizmus su kietomis kūno dalimis ir specifines gyvenimo vietas (pvz., jūrines). Pavyzdžiui, kaip minėta, daug kreidinių kalkakmenio sluoksnių formavosi iš jūroje gyvenusių moliuskų.

Fosilijų reikšmė paleontologijoje ir kitose mokslo srityse

Fosilijos suteikia nepakeičiamą informaciją apie gyvybės istoriją ir Žemės praeities aplinką:

• Evoliucija – fosilijos leidžia rekonstrukcijas, kaip keitėsi rūšys ir kaip atsirado naujos grupės (pvz., pereinamosios fosilijos tarp žuvų ir pirmųjų sausumos stuburinių).
• Stratigrafija ir laiko skalė – tam tikros fosilijų grupės naudojamos kaip vadinamieji indeksiniai fosilai, padedantys nustatyti uolienų amžių ir suderinti skirtingas žemės dalis.
• Paleoekologija ir paleoklimatas – iš fosilijų ir jų uolienų matyti, kokia buvo aplinka (pvz., tropinis jūros baseinas ar šaltas vandenynas) ir klimato sąlygos praeityje.
• Resursų paieška – anglies, naftos ir dujų telkiniai dažnai susiję su tam tikromis fosilinėmis bendrijomis ar organinių medžiagų kaupimusi.

Fosilijų paieška, tyrimai ir datavimo metodai

Paleontologai ir geologai naudoja įvairius metodus fosilijoms rasti, ištirti ir datuoti:

• Lauko tyrimai ir kasinėjimai – sistemingas uolienų apžiūrėjimas, sluoksniavimas ir ekskavacijos.
• Laboratoriniai metodai – mikroskopija, tomografija, cheminių komponentų analizė ir izotopiniai tyrimai.
• Datavimas: radiometriniai metodai (pvz., C-14, K-Ar, U-Pb) leidžia nustatyti uolienų amžių, o stratigrafinės koreliacijos ir biostratigrafija – palyginti sluoksnius pagal jose rastus fosilus.

Žinomi pavyzdžiai ir radimvietės

Visuomenė dažniausiai žino apie milžiniškų priešistorinių dinozaurų fosilijas, tačiau svarbios yra ir mažesnės, bet mokslui reikšmingos radimvietės. Pavyzdžiui, Ediakaro biota yra reikšminga, nes ten rasta daug minkštakūnių organizmų, kurių fosilijos atskleidžia ankstyvąjį daugialąsčių gyvybės etapą.

Fosilijos saugomos ir eksponuojamos daugelyje gamtos istorijos bei muziejų, kur jos padeda edukacijai ir moksliniams tyrimams.

Apibendrinimas

Fosilijos yra pagrindinis šaltinis suprasti gyvybės evoliuciją ir Žemės geologinę praeitį. Nors jų išlikimas yra ribotas ir šališkas, tinkamai interpretuotos fosilijos leidžia atkurti praeitų ekosistemų sudėtį, klimatą ir biologinius ryšius tarp organizmų. Geologų ir biologų bendradarbiavimas, taikant tiek lauko, tiek laboratorinius metodus, toliau plečia mūsų žinias apie praeitį, o paleontologija ir paleobiologija lieka kertinėmis sritimis šiems tyrimams.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra iškastinė medžiaga?

K: Kaip susidaro fosilijos?

K: Kokios rūšies organizmai dažniausiai randami kaip fosilijos?

K: Ar yra pavyzdžių, kai fosilijų randama minkštakūnių organizmų?

K: Ką žmonės tyrinėja, kai žiūri į fosilijas?

K: Ar yra kokių nors garsių fosilijų pavyzdžių?

Paieška pagal raidę