Fosilijas ir pamats zinātnieku izpratnei par Zemes vēsturi un visu dzīvi uz tās. Viss, ko cilvēki zina par dinozauriem, agrākajām hominīdu sugām un visām pārējām izmirušajām sugām, sākās ar fosiliju atklāšanu. Liela daļa no tā, ko antropologi tagad saprot par cilvēku agrīnu migrāciju, nāk no fosilijām. Zinātnieku zināšanas par masveida izmiršanu un viņu spēja prognozēt planētas nākotni lielā mērā balstās uz fosilijām. Kaut arī dominējošais fosiliju attēls ir paleontologs, kas tālu tuksnesī rūpīgi izrakta masveida dinozauru skeletu, ir vairāki dažādi fosiliju veidi, un tie kopā veido skaidru priekšstatu par dzīvi uz Zemes pirms mūsdienu cilvēku nonākšanas būt.
Pārakmeņojušās fosilijas
Petrifikācija, ko sauc arī par permineralizāciju, ir process, kurā šūnas ļoti augsti poraini organiskie materiāli, piemēram, kauli, rieksti un koks, laika gaitā pakāpeniski tiek aizstāti ar minerālvielām. Šis process notiek tādās situācijās kā vulkāna izvirdumi. Kad koks vai dzīvnieks tiek aprakts tik pēkšņi, ka tam nav iespēju pūt vai plēsējs to apēd, pelni un karstums laika gaitā pārveido organismu par akmeni, saglabājot to gadu tūkstošiem ilgi. Pārakmeņojušās fosilijas ir tās, kuras lielākā daļa cilvēku mēdz uzskatīt par fosilijām, jo tās ir lielas un cietas un galvenokārt sastāv no kauliem, kas atrasti arheoloģiskajos rakumos. Pārakmeņojušās fosilijas ir visizplatītākās fosilijas, un tās paleontologiem ir sniegušas daudz informācijas par aizvēsturiskām sugām, tostarp dinozauriem.
Oglekļa fosilijas
Atšķirībā no pārakmeņotajām fosilijām, oglekļa fosilijas ir smalkas un sīki saglabā dzīvību, ieskaitot augu un dzīvnieku mīkstos audus. Kukaiņus un zivis, kas nokritušas ūdenstilpju dibenā, tur ieslodzījuši nogulumu slāņi, piemēram, vulkāna izvirduma pelni, kas pasargā viņus no apēšanas vai sadalīšanās. Miljonu gadu laikā virs tām nokrīt vairāk nogulumu slāņu, un aizritējušais laiks un pieaugošo slāņu svars saspiež pelnus vai citu materiālu klintī, ko sauc par slānekli. Kukaiņi un zivis šajā laikā sadalās. Visās dzīvajās būtnēs ir oglekļa elements, un ogleklis paliek slāneklī, atstājot uz klints plānu, bet detalizētu slāni. Dažās oglekļa fosilijās ir redzami kukaiņu ķermeņa segmenti, tauriņa spārnu raksti vai lapas vēnas.
Lieto un pelējuma fosilijas
Pelējuma fosilijās trūkst daudz oglekļa fosiliju detaļu. Tās mēdz rasties dzīvniekiem ar cietām ķermeņa daļām, piemēram, eksoskeletoniem, zobiem vai čaumalām. Organisms ir ieslodzīts porainā, nogulšņu klintī, kur ūdens caur to plūst un izšķīdina ķermeņa mīkstos audus. Laika gaitā veidojas pelējums. Iekšējā veidne var notikt ar fosiliju, kurai ir tukša dobums, piemēram, apvalks. Nogulsnes iepilda un sacietē čaumalas iekšpusē, savukārt apvalks laika gaitā izšķīst. Korpusa iekšējās kontūras tiek atstātas uz nogulsnēm, kas aizpildīja interjeru. Ārējā veidne notiek līdzīgi, bet nogulsnes sacietē ap cietajām ķermeņa daļām, kas izšķīst un atstāj dobu dobumu vietā, kur kādreiz bija organisms.
Zinātniekiem, kuri sastopas ar pelējuma fosilijām, paliek atstāta negatīva vieta, kas apzīmē kādreiz tur dzīvojošo dzīvnieku. Casting nonāk attēlā vai nu dabiski, vai sintētiski. Dažos gadījumos daba rada dzīvnieka vai ķermeņa daļas ģipsi, nogulsnējot minerālus dobās vietās, ko atstāj pelējuma fosilija. Ja tas nenotiek, paleontologi var izveidot sintētisko ģipsi, izmantojot Parīzes lateksu vai apmetumu. Viņi to izmanto, lai iegūtu priekšstatu par fosiliju radījušā dzīvnieka kontūrām, lielumu un citām detaļām.
Pareizas formas fosilijas
Patiesās formas fosilijas ir organismi, kas pilnībā saglabājas dabiskajā formā. Tas var notikt vairākos veidos, taču tas parasti ietver organisma ieslodzījumu un saglabāšanos. Dzintars ir agrīnā terciārā perioda skujkoku sveķi. Kukaiņi iekrīt koka sveķos un paliek tur iestrēguši tā lipīguma dēļ. Laika gaitā tiem virsū krīt vairāk sveķu. Miljoniem gadu laikā sveķi sacietē un maina savu molekulāro struktūru procesā, ko sauc par polimerizāciju, līdz tas kļūst dzintars. Iestrēgšana cietējošajos sveķos aizsargā pārakmeņojušos kukaini no sagrābējiem un sadalīšanās.
Desikācija ir vēl viens fosilijas īstajā formā. To sauc arī par mumifikāciju. Daži dzīvnieki ledus laikmetā rāpās alās Ziemeļamerikas dienvidrietumu tuksnesī un gāja bojā. Viņu ķermeņus žāvēja tuksneša gaiss, un tie tika lieliski saglabāti tūkstošiem gadu. Mumificētās atliekas ir tik labi saglabājušās, ka matu krāsa un apģērbs joprojām ir redzami, taču šīs fosilijas bieži vien izirst pēc mazākās pieskāriena.
Sasaldēšana ir viens no vislabāk saglabātajiem fosilizācijas procesiem. Organisma mīkstie audi paliek pilnīgi neskarti. Apstākļi, kas noved pie sasalušas fosilijas, bieži ir pēkšņa dzīvnieka iesprūšana vietā, kas sasalst. Vēlā ledus laikmetā tas nebija nekas neparasts lieliem zīdītājiem Sibīrijā un Aļaskā, īpaši vilnas mamutiem.
