Pin
Send
Share
Send


fossielen (uit het Latijn fossus, letterlijk "opgegraven") zijn de gemineraliseerde of anderszins geconserveerde overblijfselen of sporen van dieren, planten en andere organismen. Het geheel van fossielen en hun plaatsing in fossiliferous (fossielbevattende) rotsformaties en sedimentaire lagen (strata) staan ​​bekend als de fossielenbestand. Paleontologie is de studie van de zich ontwikkelende geschiedenis van het leven op aarde, van oude planten en dieren, gebaseerd op het fossielenbestand.

Fossielen bestaan ​​meestal uit sporen van de overblijfselen van het organisme zelf. Fossielen kunnen echter ook bestaan ​​uit de tekens die het organisme tijdens zijn leven heeft achtergelaten, zoals de voetafdrukken of uitwerpselen van een dinosaurus of reptiel. Deze soorten fossielen worden sporenfossielen genoemd.

Fossiele vissen van het geslacht Knightia

Het vorige leven laat enkele bewijzen achter die niet kunnen worden gezien, maar kunnen worden gedetecteerd in de vorm van chemische signalen; deze staan ​​bekend als chemische fossielen. Kenmerkende verbindingen kunnen bijvoorbeeld worden gevonden in oliën die zijn terug te voeren op oude algen en bacteriën. Een organische verbinding genaamd oleanaan wordt als waardevol beschouwd bij het verstrekken van informatie over de oorsprong van bloeiende planten.

Het fossielenbestand biedt bewijs ter ondersteuning van de evolutietheorie van afstamming met modificatie (het evolutiepatroon), maar is neutraal ten aanzien van het mechanisme van die verandering (het evolutieproces). Het fossiele bewijs ondersteunt de opvatting dat soorten de neiging hebben om morfologisch stabiel te blijven tijdens hun aardse tijd, en dat soortvorming plaatsvindt in geologisch korte perioden. Fossielen tonen ook aan dat de geschiedenis van het leven op aarde wordt gemeten in miljoenen en zelfs miljarden jaren, versus de duizenden die worden bepleit door jonge-aarde-creationisten.

De oudst bekende gestructureerde fossielen zijn waarschijnlijk stromatolieten. Stromatolieten worden algemeen gedacht te zijn gevormd door het insluiten en cementeren van mineralen door micro-organismen, in het bijzonder cyanobacteriën. De oudste van deze formaties dateert van 3,5 miljard jaar geleden. Zelfs oudere afzettingen (3,8 miljard jaar oud) van zware koolstof die indicatief zijn voor nog vroeger leven, worden momenteel voorgesteld als overblijfselen van het vroegst bekende leven op aarde.

Soorten fossielen en fossilisatieprocessen

Fossilisatie is eigenlijk een zeldzaam verschijnsel omdat organische materialen de neiging hebben te ontleden. Fossilisatie vereist een relatief snel behoud van lichaamsresten. Normaal gesproken moeten de overblijfselen zo snel mogelijk worden bedekt met sediment of worden opgesloten in hars. Er zijn echter uitzonderingen hierop, zoals wanneer een organisme tot rust komt in een anoxische (zonder zuurstof) omgeving op de bodem van een meer.

Het spreekt voor zich dat er een groter aantal fossielen zal worden gevonden met grote organismen met harde lichaamsdelen, soorten die wijdverspreid waren en soorten die lange tijd bestonden. Kleine, zachte organismen die in gelokaliseerde gebieden leven en behoren tot soorten die een kort bestaan ​​hadden, zijn moeilijke bronnen van fossielen. Geologische processen zoals erosie en subductie vernietigen ook veel fossielen. Om dergelijke redenen zijn fossielen enigszins zeldzaam.

Er zijn verschillende soorten fossielen en fossilisatieprocessen.

Permineralisatie en gepermineraliseerde fossielen

Een gepinerineraliseerd trilobiet, Asaphus kowalewskii

Permineralisatie is een fossilisatieproces waarbij organische resten tot op zekere hoogte worden geïnfiltreerd door mineralen afkomstig van de omringende sedimenten of wateren. Om permineralisatie te laten plaatsvinden, moet het organisme snel na de dood of kort na het eerste rottingsproces worden bedekt met sediment. Dit kan zijn bedekt met vulkanische as, modder, zand, grind of andere fijnkorrelige sedimenten. De mate waarin de overblijfselen in verval raken als ze worden bedekt, bepaalt de latere details van het fossiel. De chemicaliën in het organische materiaal worden langzaam vervangen door harde, rotsachtige mineralen, zoals calciet, ijzer en silica. Gedurende miljoenen jaren worden de overblijfselen volledig vervangen door de mineralen, waardoor een rotsachtige kopie achterblijft.

Gepermineraliseerde fossielen behoren tot de meest duurzame fossiele soorten, zoals te zien in versteend hout. De meeste gevonden dinosaurusfossielen zijn gepermineraliseerd.

Sommige fossielen bestaan ​​alleen uit skeletresten of tanden; andere fossielen bevatten sporen van huid, veren of zelfs zachte weefsels.

Schimmels en vervangende fossielen

In sommige gevallen werden de oorspronkelijke overblijfselen van een organisme volledig opgelost of anders vernietigd nadat ze door sedimenten waren bedekt. Wanneer er alleen nog een organisme-vormig gat in de rots over is, wordt dit een genoemd schimmel fossiel of typoliet. Als dit gat vervolgens met andere mineralen is gevuld, wordt het een gegoten fossiel en wordt beschouwd als een vervangend fossiel, omdat de originele materialen volledig waren vervangen door nieuwe, niet-gerelateerde materialen. Soms gebeurde vervanging zo geleidelijk en op zulke fijne schubben dat er nooit een "gat" in het gesteente te zien is, en ondanks het totale verlies aan origineel materiaal blijven microstructurele kenmerken behouden.

Compressiefossielen

EEN compressie fossiel is een fossiel bewaard in sedimentair gesteente dat fysieke compressie heeft ondergaan. Compressiefossielen, zoals die van fossiele varens, omvatten chemische reductie van de complexe organische moleculen die de weefsels van het organisme vormen. In dit geval bestaat het fossiel uit origineel materiaal, zij het in een geochemisch veranderde staat.

Hoewel het ongewoon is om dieren te vinden die zijn geconserveerd als goede compressiefossielen, is het heel gebruikelijk om planten te vinden die op deze manier zijn geconserveerd. De reden hiervoor is dat fysieke compressie van de rots vaak vervorming van het fossiel veroorzaakt. Omdat bladeren in principe plat zijn, is de resulterende vervorming minimaal. Plantstelen en andere driedimensionale plantstructuren behouden niet zo goed onder compressie. De beste fossielen van bladeren worden gevonden bewaard in lagen van sediment die waren samengedrukt in een richting loodrecht op het vlak van het afgezette sediment.

Gewoonlijk worden alleen de basisomtrek en oppervlaktekenmerken bewaard in compressiefossielen. Interne anatomie is niet behouden.

Compressiefossielen worden meestal gevormd in omgevingen waar fijn sediment werd afgezet, zoals in rivierdelta's, lagunes, langs rivieren en in vijvers. De beste rotsen om deze fossielen te behouden zijn klei en leisteen, hoewel vulkanische as soms ook plantenfossielen bewaart.

Hars fossielen

Kleinere dieren, zoals insecten, spinnen en kleine hagedissen, kunnen worden gevangen in hars (barnsteen), dat wordt afgescheiden door bomen. Deze fossielen kunnen worden gevonden in zandstenen of modderstenen of aangespoeld op stranden, zoals die rond de Baltische Zee.

Spoor fossielen op

Een versteende voetafdruk van dinosaurussen in Clayton Lake State Park, New Mexico.

Spoor fossielen op zijn die details bewaard in rotsen die indirect bewijs van het leven zijn. Hoewel we het meest bekend zijn met relatief spectaculaire fossiele harde overblijfselen, zoals schelpen en botten, zijn sporenfossielen vaak minder dramatisch, maar desalniettemin erg belangrijk. Spoorfossielen omvatten holen en andere woningstructuren, spoormerken (zoals voetafdrukken of bewijzen van kruipende of kruipende), coprolieten (gefossiliseerde ontlasting), eieren en eierschalen, nesten, rhizolieten of rhizocreties (fossiele resten van wortels) en andere soorten indrukken . Verstarde uitwerpselen, coprolieten genoemd, kunnen inzicht geven in het voedingsgedrag van dieren en kunnen daarom van groot belang zijn.

De studie van sporenresten wordt genoemd ichnologie, die is onderverdeeld in paleoichnology, of de studie van sporenfossielen, en neoichnology, de studie van moderne sporen blijft. Een andere naam voor sporenfossielen is Sporenfossielen, Ichnofossielen, afgeleid van het Griekse woord "ichnos", wat "spoor" betekent. De wetenschap van de ichnologie is behoorlijk uitdagend, omdat veel sporenresten niet positief kunnen worden toegewezen aan een specifiek organisme, en de studie van overblijfselen zoals holen kan ertoe leiden dat oudere lagen worden gemengd met jongere.

Spoorfossielen verschaffen ons indirect bewijs van het leven in het verleden, in plaats van de bewaarde overblijfselen van het lichaam van het eigenlijke dier zelf. In tegenstelling tot de meeste andere fossielen die pas na de dood van het betrokken organisme worden geproduceerd, bieden sporenfossielen ons een verslag van de activiteit van een organisme tijdens zijn leven. Organismen die de functies van hun dagelijks leven uitvoeren, vormen sporenfossielen door te wandelen, kruipen, graven, saai of voeden. Tetrapod-voetafdrukken, wormenpaden en de holen gemaakt door kokkels zijn allemaal sporenfossielen.

Fossiele voetafdrukken gemaakt door tetrapod gewervelde dieren zijn moeilijk te identificeren voor een bepaalde diersoort, maar ze kunnen ons waardevolle informatie geven, zoals de snelheid, het gewicht en het gedrag van het organisme dat ze heeft gemaakt. Dergelijke sporenfossielen worden gevormd wanneer amfibieën, reptielen, zoogdieren of vogels over zacht, waarschijnlijk nat, modder of zand lopen dat later voldoende hard wordt om de indrukken te behouden voordat de volgende laag sediment werd afgezet.

Misschien wel de meest spectaculaire sporenfossielen zijn de enorme voetafdrukken met drie tenen die door dinosaurussen worden geproduceerd. Ze geven wetenschappers aanwijzingen hoe deze dieren leefden. Hoewel de skeletten van dinosaurussen kunnen worden gereconstrueerd, kunnen alleen hun gefossiliseerde voetafdrukken precies bepalen hoe ze stonden en liepen. Zulke sporen kunnen ons veel vertellen over de gang van het dier dat ze heeft gemaakt, wat zijn pas was en of de voorpoten de grond raakten of niet.

De meeste sporenfossielen zijn echter iets minder opvallend, zoals de paden die door wormen worden gemaakt. Sommige van deze wormafgietsels zijn het enige fossielenbestand dat we van deze wezens hebben.

Organismen die sporenfossielen produceren, worden meestal niet bewaard met hun markeringen, en hoewel het mogelijk kan zijn om af te leiden wat het dier destijds deed, is het meestal onmogelijk om de maker van het spoor definitief te bepalen en aan een bepaalde soort toe te wijzen van dieren. Aangezien verschillende soorten organismen dezelfde soorten markeringen kunnen maken, worden sporenfossielen meestal geclassificeerd op basis van hun vorm en hun oorzaak (zoals voeding, wonen of kruipen), in plaats van op basis van de soorten organismen die ze hebben gemaakt.

Voorbeelden van sporenfossielen

Spoorfossielen worden in overvloed gevonden in rotsen uit het bovenste deel van de Ediacaran-periode, ongeveer 550 miljoen jaar geleden, met de vroegste gebeurtenissen in het Proterozoïcum (meer dan 1 miljard jaar geleden). Een bekend exemplaar van sporenfossielen uit deze periode is de beroemde "Pipe Rock" in het noordwesten van Schotland. De 'pijpen', die de rots zijn naam geven, zijn dicht opeengepakte rechte buizen, vermoedelijk gemaakt door een soort wormachtig organisme. Dergelijke sporen zijn wereldwijd bekend uit zand en zandstenen die vanaf de Cambrische periode in ondiep water zijn afgezet.

chondrieten zijn kleine vertakte holen van dezelfde diameter die oppervlakkig lijken op de wortels van een plant. De meest waarschijnlijke kandidaat voor het bouwen van deze holen is een nematode (rondworm).

Cruziana zijn opgravingen op de zeebodem met een tweebobbige structuur met een centrale groef. De lobben zijn bedekt met krassen op de benen van het graaforganisme, meestal een trilobiet of verwante geleedpotige, en in feite zijn verschillende soorten trilobiet ontdekt aan het einde van Cruziana paden. Cruziana komen het meest voor in mariene sedimenten gevormd tijdens het Paleozoïcum, met name in rotsen uit de Cambrium- en Ordovicium-periode.

Thalassinoides zijn holen die parallel aan het bodemvlak van de rots voorkomen en die vanaf het Jura-tijdperk wereldwijd in rotsen voorkomen. Ze zijn herhaaldelijk vertakt, met een lichte zwelling aanwezig op de knooppunten van de buizen. De holen zijn cilindrisch en variëren in diameter van 2 tot 5 cm (tussen 0,8 en 2 inch). Thalassinoides bevatten soms krassen, uitwerpselen en ook de lichamelijke overblijfselen van de schaaldieren die ze vermoedelijk hebben gemaakt.

Asteriacites is de naam die wordt gegeven aan de vijf-stralen fossielen die in rotsen worden gevonden, en ze registreren de rustplaats van zeesterren op de zeebodem. Asteriacites worden gevonden in Europese en Amerikaanse rotsen vanaf de Ordovicische periode en zijn talrijk in rotsen uit de Jura-periode van Duitsland.

Rhizocorallium is een soort hol, waarvan de helling typisch binnen 10 ° van de beddingvlakken van het sediment ligt. Deze holen kunnen erg groot worden, meer dan een meter lang in sedimenten die goede conservering vertonen, b.v. Jura rotsen van het oosten van het Verenigd Koninkrijk), maar de breedte is meestal slechts tot 2 cm, beperkt door de grootte van de organismen die het produceren. Er wordt gedacht dat ze tekens vertegenwoordigen terwijl het dier (waarschijnlijk een nematode) het sediment op zoek was naar voedsel.

De oudste soorten tetrapod sporenfossielen dateren uit de Boven-Devoon periode en zijn te vinden in Schotland, Pennsylvania en Australië.

Belangrijke hominide sporenfossielen zijn de Laetoli-voetafdrukken, bedrukt in vulkanische as.

Pseudofossiel

Voorbeeld van een pseudofossiel: deze dendriet lijkt veel op een plant

Pseudofossielen zijn visuele patronen in gesteenten die worden geproduceerd door natuurlijk voorkomende geologische processen in plaats van biologische processen. Ze kunnen gemakkelijk worden aangezien voor echte fossielen. Sommige pseudofossielen, zoals dendrieten, worden gevormd door natuurlijk voorkomende kloven in de rots die worden opgevuld door percolerende mineralen. Andere soorten pseudofossielen zijn niererts (ronde vormen in ijzererts) en mosagaten, die eruit zien als mos of plantenbladeren. Concreties, ronde of ovale knobbeltjes gevonden in sommige sedimentaire lagen, werden ooit beschouwd als dinosauruseieren, en worden vaak ook aangezien voor fossielen.

Levende fossielen

Levend fossiel is een term die wordt gebruikt voor elke levende soort die sterk lijkt op een soort die bekend is uit fossielen. Het is alsof het fossiel 'tot leven is gekomen'. Dit kan een soort zijn die alleen bekend is uit fossielen totdat levende vertegenwoordigers werden ontdekt, zoals de coelacanth en de ginkgoboom, of een enkele levende soort zonder naaste verwanten, zoals de hoefijzerkrab, die de enige overlevende is van een ooit grote en wijdverbreide groep in het fossielenbestand.

Fossielen en evolutie

Fossielen bieden het bewijs dat het leven op aarde wordt gemeten in miljoenen en miljarden jaren, in plaats van in duizenden zoals door jonge aarde-creationisten wordt geloofd. Fossielen onthullen ook dat er oude vormen van organismen zijn die niet langer bestaan; met andere woorden, dat uitsterven is een feit. De geologische tijdschaal toont de geschiedenis van het leven op aarde, zoals bepaald door het fossielenbestand.

Bovendien ondersteunt het fossielenbestand de opvatting dat speciatiegebeurtenissen zich normaal gesproken in geologisch korte perioden concentreren en dat soorten de neiging hebben morfologisch stabiel te blijven gedurende het grootste deel van hun bestaan. Een dergelijk fossielenbestand is consistent met de theorie van een onderbroken evenwicht zoals gepresenteerd door Stephen Jay Gould en Niles Eldredge.

Het fossielenbestand biedt ook bewijs van de afstammingstheorie met modificatie - dat organismen afstammen van gemeenschappelijke voorouders. Georges Cuvier documenteerde bijvoorbeeld dat hoe lager (ouder) de gesteentelagen waren, hoe meer de fossielen verschilden van levende organismen. De fossielen die in recentere geologische lagen zijn gevonden, lijken inderdaad erg op, of zijn niet te onderscheiden van levende soorten, maar fossielen in oudere geologische lagen neigen aanzienlijk te verschillen. Fossielen onthullen ook dat organismen met toenemende complexiteit in de loop van de tijd op aarde zijn verschenen. Dit is consistent met de opvatting dat elke fase voortbouwt op voorgaande fasen. Fossiel bewijs dat het beeld van soortstabiliteit gedurende hun bestaan ​​ondersteunt, en plotselinge verschijning van nieuwe soorten, is niet problematisch voor de theorie van afstamming met modificatie, maar alleen met Darwin's concept van geleidelijkheid.

Sommige fossielen zijn als zodanig beschouwd overgangsfossielen-eigenschappen hebben die lijken te liggen tussen de (veronderstelde) voorouderlijke en afstammende vormen. Bijvoorbeeld, Archaeopteryx is gepresenteerd als een overgangsfossiel tussen reptielen en vogels. In 2006, een fossiele vis (Tiktaalik roseae) werd gevonden in Noord-Canada dat de kloof leek te overbruggen tussen vissen en tetrapoden (vierbenige gewervelde dieren), die eruit zien als een kruising tussen een vis en een krokodil. Er zijn echter weinig overgangsfossielen gerapporteerd en veel wetenschappers zijn voorzichtig over deze bevindingen. Onder andere problemen, Archaeopteryx, dat volledig gevormd lijkt in het fossielenbestand, wordt niet voorafgegaan of gevolgd door fossielen die een geleidelijke overgang vertonen tussen reptielen en vogels en, volgens sommige theorieën over vogelevolutie, lijkt te hebben geleefd na de gemeenschappelijke voorouder (zie Archaeopteryx). Over het algemeen is de kloof tussen afzonderlijke fossielen zo groot dat het moeilijk is om definitief te zijn in voorouderlijke afstammelingen.

Een van de problemen met fossiel bewijs voor evolutie is dat er weinig geleidelijk opeenvolgende tussenvormen zijn. Fossiele lijnen van therapsid reptielen tot zoogdieren, tussen veronderstelde landlevende voorouders van de walvissen en hun oceaanlevende afstammelingen, en van een voorouderlijk paard (Eohippus) tot het moderne paard (Equus) zijn redelijk goed vertegenwoordigd. Maar in het algemeen worden discontinuïteiten of hiaten in fyletische reeksen gevonden in plaats van een geleidelijke verandering van voorouderlijke vormen naar afstammingsvormen. De onvolledigheid van het fossielenbestand is hiervoor een verklaring, evenals snelle speciatie via een onderbroken evenwicht.

Wat fossiel bewijs niet ondersteunt, is de opvatting van natuurlijke selectie als de creatieve kracht van evolutie (theorie van natuurlijke selectie). Het fossielenbestand is eerder neutraal ten opzichte van het mechanisme van evolutionaire verandering.

Referenties

  • Osuji, L. C. en B. S. Antia. 2005. Geochemische implicatie van sommige chemische fossielen als indicatoren van aardoliebronnen. Journal of Applied Sciences and Environmental Management 9(1):45-49
  • Taylor, T. N. en E. L. Taylor. 1993. De biologie en evolutie van fossiele planten. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.

Bekijk de video: Gesteente Klokhuis (Juni- 2021).

Pin
Send
Share
Send