De vier soorten fossielen

Fossielen vormen de basis voor het begrip van wetenschappers van de geschiedenis van de aarde en al het leven erop. Alles wat mensen weten over dinosaurussen, eerdere soorten mensachtigen en alle andere uitgestorven soorten begon met de ontdekking van fossielen. Veel van wat antropologen nu begrijpen over vroege menselijke migratie is afkomstig van fossielen. De kennis van wetenschappers over massa-extincties en hun vermogen om voorspellingen te doen over de toekomst van de planeet zijn grotendeels gebaseerd op fossielen. Terwijl het overheersende beeld van fossielen een paleontoloog is die nauwgezet een enorm dinosaurusskelet opgraaft in een afgelegen woestijn, er zijn verschillende soorten fossielen, en samen vormen ze een duidelijk beeld van het leven op aarde voordat de moderne mens tot leven kwam worden.

Verstening, ook wel permineralisatie genoemd, is het proces waarbij de cellen van zeer hoge poreuze organische materialen zoals botten, noten en hout worden in de loop van de tijd geleidelijk vervangen door mineralen. Dit proces vindt plaats in situaties zoals vulkaanuitbarstingen. Wanneer een boom of dier zo plotseling wordt begraven dat het geen kans heeft om te rotten of te worden opgegeten door een roofdier, veranderen de as en de hitte het organisme in de loop van de tijd in steen, waardoor het millennia lang behouden blijft. Versteende fossielen zijn degenen die de meeste mensen als fossielen beschouwen, omdat ze groot en hard zijn en meestal bestaan ​​uit de botten die zijn gevonden in archeologische opgravingen. Versteende fossielen zijn de meest voorkomende fossielen en hebben paleontologen veel informatie gegeven over prehistorische soorten, waaronder dinosaurussen.

In tegenstelling tot versteende fossielen, zijn koolstoffossielen delicaat en behouden ze het leven tot in de kleinste details, inclusief het zachte weefsel van planten en dieren. Insecten en vissen die op de bodem van waterlichamen zijn gevallen, worden daar gevangen door sedimentlagen, zoals as van een vulkaanuitbarsting die hen beschermt tegen opeten of ontbinden. In de loop van miljoenen jaren vallen er meer sedimentlagen op, en de verstrijkende tijd en het gewicht van de toenemende lagen comprimeren de as of ander materiaal tot een rots die schalie wordt genoemd. De insecten en vissen desintegreren gedurende deze tijd. Alle levende wezens bevatten het element koolstof en de koolstof blijft in de schalie, waardoor een dunne maar gedetailleerde laag op de rots achterblijft. In sommige koolstoffossielen zijn de segmenten van het lichaam van een insect, de patronen op de vleugels van een vlinder of de nerven in een blad zichtbaar.

Schimmelfossielen missen veel details van koolstoffossielen. Ze komen meestal voor bij dieren met harde lichaamsdelen, zoals exoskeletten, tanden of schelpen. Het organisme zit gevangen in een poreus, sedimentair gesteente, waar water doorheen stroomt en het zachte weefsel van het lichaam oplost. Na verloop van tijd vormt zich een mal. Een inwendige schimmel kan voorkomen bij een fossiel met een lege holte, zoals een schelp. Sediment vult en verhardt in de schaal, terwijl de schaal na verloop van tijd oplost. De binnencontouren van de schaal blijven achter op het sediment dat het interieur opvulde. Een uitwendige schimmel gebeurt op dezelfde manier, maar het sediment verhardt rond de harde lichaamsdelen, die oplossen en een holle holte achterlaten waar het organisme ooit was.

Wetenschappers die schimmelfossielen tegenkomen, houden een negatieve ruimte over die het dier vertegenwoordigt dat er ooit was. Casting komt natuurlijk of synthetisch in beeld. In sommige gevallen creëert de natuur een afgietsel van het dier of lichaamsdeel door mineralen af ​​te zetten in de holle ruimtes die door het schimmelfossiel zijn achtergelaten. Als dat niet gebeurt, kunnen paleontologen een synthetische cast maken met latex of gips uit Parijs. Ze gebruiken dit om een ​​idee te krijgen van de contouren, grootte en andere details van het dier dat het fossiel heeft gemaakt.

Echte fossielen zijn organismen die volledig in hun natuurlijke vorm worden bewaard. Dit kan op een paar manieren gebeuren, maar het houdt meestal in dat het organisme wordt gevangen en bewaard. Amber is de hars van een naaldboom uit het vroege Tertiair. Insecten vallen in de boomhars en blijven daar plakken vanwege de plakkerigheid. Na verloop van tijd valt er meer hars bovenop. Gedurende miljoenen jaren hardt de hars uit en verandert zijn moleculaire structuur in een proces dat polymerisatie wordt genoemd, totdat het amber wordt. Opsluiting in de verhardende hars beschermt het gefossiliseerde insect tegen aaseters en ontbinding.

Uitdroging is een ander type fossiel in ware vorm. Het wordt ook wel mummificatie genoemd. Sommige dieren kropen tijdens de ijstijd in grotten in de zuidwestelijke woestijnen van Noord-Amerika en stierven. Hun lichamen werden gedroogd door de woestijnlucht en werden duizenden jaren perfect bewaard. Gemummificeerde overblijfselen zijn zo goed bewaard gebleven dat haarkleur en kleding nog steeds zichtbaar zijn, maar deze fossielen vallen vaak uit elkaar bij de minste aanraking.

Bevriezing is een van de best bewaarde processen van fossilisatie. De zachte weefsels van het organisme blijven volledig intact. De omstandigheid die leidt tot een bevroren fossiel is vaak de plotselinge beknelling van een dier op een locatie die bevriest. Dit was niet ongebruikelijk voor grote zoogdieren in Siberië en Alaska tijdens de late ijstijd, met name wolharige mammoeten.