Fossilien sind kostbare Gaben aus der geologischen Vergangenheit: Zeichen und Überreste antiker Lebewesen, die in der Erdkruste erhalten sind. Das Wort hat einen lateinischen Ursprung, von fossilis bedeutet "ausgegraben" und das bleibt das Schlüsselattribut dessen, was wir als Fossilien bezeichnen. Die meisten Menschen, wenn sie an Fossilien denken, Bildskelette von Tieren oder Blätter und Holz von Pflanzen, verwandelten sich alle in Stein. Geologen haben jedoch eine kompliziertere Sichtweise.
Zu den Fossilien gehören antike Überreste, die eigentlichen Körper des antiken Lebens. Diese können in Gletschern oder polarem Permafrost gefroren auftreten. Sie können trockene, mumifizierte Überreste sein, die in Höhlen und Salzbetten gefunden werden. Sie können über die geologische Zeit in Bernsteinkieseln aufbewahrt werden. Und sie können in dichten Lehmbetten versiegelt werden. Sie sind das ideale Fossil, fast unverändert zu ihrer Zeit als Lebewesen. Aber sie sind sehr selten.
Körperfossilien oder mineralisierte Organismen - Dinosaurierknochen und versteinertes Holz und alles andere wie sie - sind die bekannteste Art von Fossilien. Diese können sogar Mikroben und Pollenkörner (Mikrofossilien im Gegensatz zu Makrofossilien) umfassen, wenn die Bedingungen richtig waren. Sie machen den größten Teil der Fossil Picture Gallery aus. Körperfossilien sind vielerorts verbreitet, aber auf der Erde insgesamt sind sie eher selten.
Die Spuren, Nester, Höhlen und Fäkalien antiker Lebewesen sind eine weitere Kategorie, die als Spurenfossilien oder Ichnofossilien bezeichnet wird. Sie sind außergewöhnlich selten, aber Spurenfossilien haben einen besonderen Wert, weil sie Überreste eines Organismus sind Verhalten.
Schließlich gibt es chemische Fossilien oder Chemofossilien, Überreste, die aus bloßen organischen Verbindungen oder Proteinen bestehen, die in einem Gesteinskörper gefunden werden. Die meisten Bücher übersehen dies, aber Erdöl und Kohle, auch als fossile Brennstoffe bekannt, sind sehr große und weit verbreitete Beispiele für Chemofossilien. Chemische Fossilien sind auch wichtig für die wissenschaftliche Erforschung gut erhaltener Sedimentgesteine. Zum Beispiel wurden die wachsartigen Verbindungen, die in modernen Blättern gefunden wurden, in uralten Gesteinen nachgewiesen, um zu zeigen, wann sich diese Organismen entwickelt haben.
Wenn Fossilien Dinge sind, die ausgegraben wurden, müssen sie als alles beginnen, was begraben werden kann. Wenn Sie sich jedoch umschauen, bleibt nur sehr wenig begraben. Der Boden ist eine aktive, lebende Mischung, in der tote Pflanzen und Tiere abgebaut und recycelt werden. Um dieser Runde des Zusammenbruchs zu entgehen, muss die Kreatur kurz nach dem Tod begraben und von jeglichem Sauerstoff befreit werden.
Wenn Geologen jedoch "bald" sagen, kann das Jahre bedeuten. Harte Teile wie Knochen, Muscheln und Holz werden die meiste Zeit zu Fossilien. Aber auch sie brauchen außergewöhnliche Umstände, um erhalten zu bleiben. Normalerweise müssen sie schnell in Ton oder einem anderen feinen Sediment vergraben werden. Für die Konservierung von Haut und anderen weichen Teilen sind noch seltenere Bedingungen erforderlich, z. B. eine plötzliche Änderung der Wasserchemie oder die Zersetzung durch mineralisierende Bakterien.
Trotzdem wurden einige erstaunliche Fossilien gefunden: 100 Millionen Jahre alte Ammonoide mit ihren intakten Perlmuttblättern aus miozänen Steinen, die ihre Herbstfarben zeigen, Kambrische Quallen, zweizellige Embryonen aus einer halben Milliarde Jahren . Es gibt eine Handvoll außergewöhnlicher Orte, an denen die Erde sanft genug war, um diese Dinge in Hülle und Fülle zu bewahren. man nennt sie lagerstätten.
Einmal begraben, treten organische Überreste in einen langen und komplexen Prozess ein, bei dem ihre Substanz in fossile Form umgewandelt wird. Das Studium dieses Prozesses nennt man Taphonomie. Es überschneidet sich mit dem Studium der Diagenese, der Reihe von Prozessen, die Sedimente in Gestein verwandeln.
Einige Fossilien werden als Kohlenstofffilme unter der Hitze und dem Druck einer tiefen Bestattung aufbewahrt. Auf diese Weise entstehen im großen Stil Kohlebetten.
Viele Fossilien, insbesondere Muscheln in jungen Gesteinen, werden im Grundwasser umkristallisiert. In anderen Fällen löst sich die Substanz auf und es verbleibt ein offener Raum (eine Form), der mit Mineralien aus der Umgebung oder aus unterirdischen Flüssigkeiten (die einen Abguss bilden) gefüllt wird..
Wahre Versteinerung (oder Versteinerung) ist, wenn die ursprüngliche Substanz des Fossils sanft und vollständig durch ein anderes Mineral ersetzt wird. Das Ergebnis kann naturgetreu oder, wenn der Ersatz Achat oder Opal ist, spektakulär sein.
Auch nach ihrer Erhaltung im Laufe der geologischen Zeit können Fossilien schwer aus dem Boden geborgen werden. Natürliche Prozesse zerstören sie, hauptsächlich die Hitze und den Druck der Metamorphose. Sie können auch verschwinden, wenn sich ihr Wirtsgestein unter milderen Diagenesebedingungen umkristallisiert. Und das Brechen und Falten, das viele Sedimentgesteine betrifft, kann einen großen Teil der Fossilien auslöschen, die sie möglicherweise enthalten.
Fossilien werden durch die Erosion der Felsen freigelegt, die sie halten. Aber im Laufe der Jahrtausende kann es erforderlich sein, ein fossiles Skelett von einem Ende zum anderen freizulegen, und der erste Teil, der herauskommt, zerfällt in Sand. Die Seltenheit kompletter Exemplare ist, warum die Gewinnung eines großen Fossils gefällt Tyrannosaurus rex kann Schlagzeilen machen.
Über das Glück hinaus, ein Fossil im richtigen Stadium zu entdecken, sind große Fähigkeiten und Übung erforderlich. Mit Werkzeugen, die von Presslufthämmern bis zu Zahnstochern reichen, wird die steinerne Matrix von den wertvollen Teilen versteinerten Materials entfernt, die das Auspacken von Fossilien lohnenswert machen.