De fyra typerna av fossil

Fossiler är grunden för forskarnas förståelse av jordens historia och allt liv på den. Allt människor vet om dinosaurier, tidigare hominider och alla andra utdöda arter började med upptäckten av fossiler. Mycket av vad antropologer nu förstår om tidig mänsklig migration kommer från fossiler. Forskarnas kunskap om massutrotning och deras förmåga att förutsäga planetens framtid bygger till stor del på fossil. Medan den rådande bilden av fossiler är en paleontolog som noggrant gräver upp ett massivt dinosaurieskelett i en avlägsen öken, det finns flera olika typer av fossiler, och tillsammans bildar de en tydlig bild om livet på jorden innan moderna människor kom till vara.

Förstenning, som också kallas permineralisering, är den process genom vilken cellerna i hög grad porösa organiska material som ben, nötter och trä ersätts gradvis över tid med mineraler. Denna process händer i situationer som vulkanutbrott. När ett träd eller ett djur begravs så plötsligt att det inte har en chans att ruttna eller ätas av ett rovdjur omvandlar askan och värmen organismen till sten och bevarar den under årtusenden. Förstenade fossiler är de som de flesta tenderar att tänka på som fossil eftersom de är stora och hårda och mestadels består av benen som finns i arkeologiska utgrävningar. Förstenade fossiler är de vanligaste fossilerna och har gett paleontologer mycket information om förhistoriska arter, inklusive dinosaurier.

Till skillnad från förstenade fossiler är kolfossiler känsliga och bevarar livet i fin detalj, inklusive mjukvävnad från växter och djur. Insekter och fiskar som har fallit till botten av vattendrag fångas där av lager av sediment, såsom aska från ett vulkanutbrott som skyddar dem från att ätas eller brytas ned. Under miljontals år faller fler lager av sediment ovanpå dem, och tiden och vikten av de ökande skikten komprimerar askan eller annat material till en sten som kallas skiffer. Insekterna och fisken går sönder under denna tid. Alla levande saker innehåller grundämnet kol, och kolet förblir i skiffern och lämnar ett tunt men detaljerat lager på berget. I vissa kolfossiler är segmenten av en insekts kropp, mönstren på en fjärils vingar eller venerna i ett blad synliga.

Mögelfossiler saknar mycket detalj av kolfossil. De brukar förekomma hos djur med hårda kroppsdelar, som exoskelett, tänder eller skal. Organismen är fångad i en porös, sedimentär sten, där vatten strömmar genom den och löser upp kroppens mjuka vävnad. Med tiden bildas en mögel. En inre mögel kan hända med en fossil som har ett tomt hålrum, som ett skal. Sediment fylls och hårdnar inuti skalet, medan skalet löser sig över tiden. Skalets inre konturer lämnas kvar på sedimentet som fyllde i det inre. En yttre mögel händer på samma sätt, men sedimentet hårdnar runt de hårda kroppsdelarna, som löses upp och lämnar ett ihåligt hålrum där organismen en gång var.

Forskare som stöter på mögelfossiler har ett negativt utrymme som representerar djuret som en gång var där. Gjutning kommer in i bilden antingen naturligt eller syntetiskt. I vissa fall skapar naturen en gjutning av djuret eller kroppsdelen genom att deponera mineraler i de ihåliga utrymmen som lämnas av mögelfossilen. Om det inte händer kan paleontologer skapa en syntetisk gjutning med latex eller gips från Paris. De använder detta för att få en känsla av konturerna, storleken och andra detaljer hos djuret som skapade fossilen.

Sannformade fossiler är organismer som bevaras helt i sin naturliga form. Detta kan hända på några sätt, men det innebär vanligtvis att organismen fastnar och bevaras. Bärnsten är hartset från ett barrträd från den tidiga tertiärperioden. Insekter faller in i trädhartset och sitter kvar där på grund av dess klibbighet. Med tiden faller mer harts ovanpå dem. Under miljontals år hårdnar hartset och ändrar sin molekylära struktur i en process som kallas polymerisation tills den blir bärnsten. Infångning i det härdande hartset skyddar den fossiliserade insekten från skräpmedel och sönderdelning.

Torkning är en annan typ av äkta fossil. Det kallas också mumifiering. Vissa djur krypade in i grottor i nordamerikas sydvästra öknar under istiden och dog. Deras kroppar torkades av ökenluften och bevarades perfekt i tusentals år. Mumifierade rester är så väl bevarade att hårfärg och kläder fortfarande är synliga, men dessa fossiler faller ofta isär vid minsta beröring.

Frysning är en av de bäst bevarade fossiliseringsprocesserna. Organismens mjuka vävnader förblir helt intakta. Den omständighet som leder till en frusen fossil är ofta en plötslig infångning av ett djur på en plats som fryser. Detta var inte ovanligt för stora däggdjur i Sibirien och Alaska under sen istid, särskilt ullmammutter.