فسیل چیست؟ (+چگونگی تشکیل فسیل)

يك فسيل نسبت به شیء اصلی از مواد متنوع تری ساخته شده است

فسیل چیست؟

معناى لغوى فسیل عبارت است از چیزى که از حفارى حاصل شده باشد. به عبارت دیگر فسیل ها، اجساد و بقایا و آثار موجوداتى مى باشند که بعد از مرگ در بین رسوبات مدفون و همراه با آن ها تحت ‌تأثیر پدیده سنگ شدگى (دیاژنز) قرار گرفته اند. بنابراین فسیل ها انواع باقی مانده جانورى و گیاهى نظیر جسم حیوانات و استخوان هاى مربوط به آنها، تنه گیاهان قدیمى و ساختمان شان، کرم هاى نرم، ستاره هاى دریایى و غیره (از نقطه نظر تشریحى) و آثار و مواد بازمانده از آنها مانند فضولات، مدفوعات، تخم ها (آثار طبیعى) و اثر لانه ها، آشیانه ها، رد پاها (آثار مصنوعى) را شامل مى شود و تمامى این ها بطور مستقیم توسط موجودات که در گذشته مى زیسته اند، بوجود آمده اند. به این ترتیب براى آن که یک شى، فسیل به حساب آید، بایستى بقایا و یا آثار فعالیت زیستى موجودات گذشته باشد.

فرآیند سنگواره شدن یا فسیل شدن، فرایندی کم اتفاق است، چون کانی های طبیعی معمولاً تجزیه شده و مجدداً وارد چرخه مواد می شوند. برای این که یک سازواره (ارگانیسم)، فسیل شود می بایست روی آن هرچه زودتر با مواد رسوبی پوشیده شود. سنگواره ها و روند سنگوارگی انواع گوناگونی دارند. فسیل ها معمولاً از خود مواد به جامانده از سازواره تشکیل شده اند، ولی سنگواره هایی هستند که تنها شامل اثر و رد یک سازواره مثلآ رد پای یک دایناسور یا خزنده می شوند. به این چنین سنگواره ها، سنگواره های ردّی می گویند.

دانش بررسی سنگواره ها دیرین شناسی نام دارد. از آثار سنگواره ها برای اثبات نظریه های زمین ساخت ورقه ای و تکامل تدریجی استفاده شده است. در علم زمین شناسی مطالعه دانشگاهی فسیل ها در دو مبحث گیاهی و جانوری است که هر کدام به دو بخش بزرگ سنگواره ها و ریزسنگواره ها تقسیم شده و بر اساس ان مطالعه می شود. فسیل یا سنگواره از مهم ترین منابع اطلاعات دربارهٔ گذشتهٔ انسانها است. 

تاریخچه مطالعه فسیل

جمع آوری فسیل ها حداقل به آغاز تاریخ ثبت شده مربوط می شود. خود فسیل بعنوان پیشینه فسیل ها نامیده می شود. سابقه فسیلی یکی از منابع اولیه داده های اساسی برای بررسی تکامل بوده و هم چنان به تاریخ زندگی روی کره زمین مربوط می باشد.

معرفی انواع فسیل 

انواع فسیل ها عبارتند از:

- فسیل اندامى:

فسیل اندامى، بقایاى حقیقى موجودهای زنده است که در حالات بسیار مساعد شکل آنها با شکل موجود زنده اصلى اولیه کاملاً مطابقت دارد و تغییر زیادى در آن صورت نگرفته است.

- فسیل اثری:

فسیل هاى اثرى علائم غیر مستقیم حیات هستند که توسط موجودات بر جاى گذاشته شده اند. جاى پاهاى دایناسور، اثرات ناشى از خزیدن تریلوبیت ها و دیگر شواهد فرآیندهاى حیات مانند فضولات و مدفوعات که به صورت فسیل در آمده اند همگى جزء فسیل هاى اثرى محسوب مى گردند.

چرا فسیل به رنگ سنگ است؟

به خاطر این كه فسیل ها سنگ هستند. یک شیء فسیل شده دقیقا یک مدل سنگی از یک شیء باستانی است که نسبت به شیء اصلی از مواد متنوع تری ساخته شده است. در طول فرآیند، اتم های اصلی با مواد معدنی جدید جایگرین می شوند به طوری كه یک فسیل همان رنگ (یا تركیب شیمیایی) شیء اصلی را ندارد. فسیل ها رنگ های زیادی دارند و از انواع بسیار مختلفی از مواد معدنی ساخته شده اند. رنگ سنگواره به این بستگی دارد كه سنگ احاطه كننده چه تركیبی دارد. همچنین برخی از فسیل های پوست (و قسمت های نرم دیگر) پیدا شده اند. رنگ پوست هم در طول دوره فرآیند حفظ نمی شود. تمامی آنچه كه امروزه باقی مانده یک مدل سنگی از شیء اصلی است.

مهمترین کاربرد فسیل در تعیین سن طبقات زمین می‌باشد

مناسب ترین مکان ها برای تشکیل فسیل 

از مناسب ترین اماکن برای تشکیل فسیل می توان به حواشی دلتاها و پیرامون کوه های آتشفشانی قدیمی که خاکستر از آنها متصاعد می شود و دریاهای کم عمق و یخچال ها و باتلاق ها اشاره کرد. اکثر دانشمندان معتقد هستند که فسیل ها در دریاهای قدیمی قرار داشته اند و در بین مواد رسوبی قرار گرفته اند و در اثر فشار و گرمای زیاد، به این شکل درآمده اند.

شرایط لازم برای تشکیل فسیل چیست؟

معمولاً بقایای سخت موجودات شانس بیشتری دارند که به فسیل تبدیل شوند. بدین ترتیب فسیل از جانداری تشکیل می شود که در ساختار خود استخوان، صدف، دندان یا پوسته ای از جنس آهک یا سیلیس داشته باشد.

هر چه بدن موجود زودتر دفن شده و با رسوبات پوشیده شود شانس تشکیل فسیل بیشتر می شود. به دلیل آن که از تخریب عوامل محیطی و باکتری های تجزیه کننده در امان می ماند. بنابراین شرط لازم برای تشکیل فسیل، وجود بخش های سخت در بدن جاندار و دفن سریع جسد جاندار است.

چگونگی تشکیل فسیل

فسیل های قسمت های سخت (مثل استخوان ها و دندان ها) به صورت زیر تشکیل شده اند:

۱- برخی از جانوران به سرعت پس از مرگشان دفن شده اند و سبب تشکیل فسیل شده اند. (با دفن شدن زیر گل و لای یا دفن شدن در توفان شن و غیره).

۲- با گذشت زمان، رسوبات بیشتری بقایای جانور را پوشانده است و باعث تشکیل فسیل شده اند.

۳- بخش هایی از جانوران که پوسیده و فاسد نشده (معمولاً قسمت های سخت تر مانند استخوان ها و دندان ها) در زیر رسوبات تازه شکل گرفته دفن می شود.

۴- در شرایط مساعد (بدون وجود لاشخورها، دفن سریع، نبودن تغییرات آب و هوایی خیلی زیاد)، قسمت های بدن جانور در طول زمان به فسیل تبدیل می شود.

۵- پس از مدت زمانی طولانی، مواد شیمیایی موجود در بدن جانور دفن شده تحت یک سری از تغییرات قرار می گیرد. به طوریکه استخوان به تدریج می پوسد و فاسد می شود، آب با مواد معدنیش به درون استخوان رسوخ می کند و مواد شیمیایی داخل استخوان را با مواد معدنی سنگ مانند جایگزین می کند. فرآیند فسیل شدن به نحوه جایگزینی و حل شدن مواد معدنی اصلی در شیء با مواد معدنی دیگر بستگی دارد.

۶- این فرایند نتیجه اش یک کپی سنگ مانند سنگین از شیء اصلی است- یعنی یک فسیل. فسیل همان شکل شیء اصلی را دارد، ولی از نظر شیمیایی بیشتر شبیه به سنگ است. مقداری از هیدروکسی- اپتی اصلی( یک ماده اصلی سازنده استخوان) باقی می ماند، هرچند فسیل از سیلیکا( سنگ) اشباع شده.

چگونه فسیل ها را بیابیم؟

تکنیک ها و روش هاى مشخصى وجود دارند که دیرین شناسان از آنها براى یافتن فسیل استفاده مى کنند. نباید اینطور تصور نمود در مکانى که فسیل یافت نمى شود، موجود زنده اى در گذشته در آن جا نمى زیسته است. چه بسا موجودات زنده بسیارى در گذشته در آن مکان زندگى مى کرده اند ولی محیط شرایط لازم براى فسیل شدن موجودات را نداشته است. از این جهت است که بایستى خیلى خوش اقبال باشیم تا بتوانیم فسیل ها را بیابیم مثلا در ‌صورتی‌که در جستجوى فسیل هاى گیاهى باشیم اطلاعاتى مانند اینکه این فسیل در زمان حیات خود چه شرایط زیستى داشته و براى فسیل شدن چه مراحلى را گذرانده، به ما کمک مى کند که تنها سنگ هاى بخصوصى را جست و جو نماییم.

به طور کلى آنچه مشخص است احتمال حضور فسیل در سنگ هاى رسوبى به مراتب بیش از سنگ هاى دگرگونى و سنگ هاى آذرین است. بطورى که در بین این سه گروه از سنگ ها قریب به ٩٩% فسیل ها در سنگ هاى رسوبى یافت مى شوند.

فسيل از انواع بسيار مختلفی از مواد معدنی ساخته شده است

کاربرد های فسیل

>> شواهدی برای نظریه جابجایی قاره ها:

وجود انواع فسیل مشابه از جانداری که قابلیت شنا یا پرواز نداشته است در منطقه های دور از هم میتواند نشانه ای دال بر یکی بودن آن مناطق در گذشته باشد.

>> شناخت نوع جانداران گذشته و خصوصیت های آنان:

پژوهشگران با مطالعه بعضی باقی مانده های فسیلی اطلاعات خوبی در مورد شیوه زندگی و رشد گیاهان و حیوانات ما قبل تاریخ بدست می آورند، اینکه موجودات کهن چطور مواد غذایی مورد نیاز خود را تامین می کردند، روش تولید مثل آن ها چطور بوده است و چطور رفتار می کردند. در برخی موارد با کمک فسیل، میتوان به علت و شیوه مرگ ارگانیسم های فسیلی پی برد.

يك شیء فسيل شده دقيقاً يك مدل سنگی از يك شیء باستانی است

>> کاربرد فسیل بعنوان سوخت:

برخی فسیل ها مثل زغال سنگ و نفت را می سوزانیم تا از انرژی آنها استفاده کنیم به این مواد سوخت های فسیلی می گویند. گاهی هم  این مواد  در ساخت مواد دیگر بکار می روند.

>> کاربرد فسیل در شناخت آب و هوای گذشته زمین:

با توجه به اینکه هر نوع فسیل در یک شرایط آب و هوایی ویژه ای تشکیل می شود با یافتن سنگواره ها میتوان شرایط جغرافیایی منطقه را بررسی کرد. فسیل ها از موجودات زنده ای حاصل شده اند که زمانی در آن منطقه می زیسته اند. از این جهت چنانچه در منطقه ای سرد، فسیل مرجان یافت شود میتوان نتیجه گرفت که در آن منطقه در گذشته آب وجود داشته و آب و هوای گرمی داشته است. به طور مثال یافتن زغال سنگ در منطقه ای بیابانی مانند طبس نشان می دهد که این منطقه در گذشته آب و هوای گرم و مرطوب داشته است.

>> کاربرد فسیل در اثبات تکامل جانداران:

لایه های رسوبی، تاریخچه ای از وقایع سال های متمادی را در خود ثبت می کنند. دانشمندان در لایه های رسوبی قدیمی، فسیل جاندارانی را یافته اند که ساختمان بدنی ساده ای داشته اند حال آنکه در لایه های رسوبی جدیدتر فسیل های جاندارانی دیده شده اند که از نظر ساختمانی پیچیده تر بوده اند. از این جهت با مقایسه فسیل ها میتوان گفت که موجودات زنده در طول زمان تکامل یافته اند.

>> تعیین سن نسبی لایه های رسوبی:

لایه های رسوبی که فسیل های مشابه دارند، در یک زمان ته نشین شده اند و میتوان گفت هم سن هستند. همچنین با توجه به نوع فسیل میتوان ترتیب لایه ها را نیز مشخص کرد زیرا فسیل های جدیدتر در لایه های بالاتر قرار می گیرند.

>> کاربرد فسیل ها در شناسایی و اکتشاف معادن نفت و زغال سنگ:

وجود میکروفسیل هایی از پلانکتون ها در یک منطقه به نفع وجود ذخایر نفتی است. از این جهت با توجه به هزینه های سنگین حفاری، مهندسین پیش از استخراج نفت به بررسی زمین شناسی منطقه می پردازند.

فسیل، اغلب شامل اثرات برجای مانده از جاندار، مانند بخشی از ساختار یا رد پای آن است

گردآوری: بخش علمی سرپوش