فسیل چیست و چگونه تشکیل میشود ؟

مجموعه: چرا ، زیرا و چگونه

فسیل چیست و چگونه تشکیل میشود

تحقیق در مورد فسیل

فسیل چیست؟

کلمه فسیل از کلمه لاتین fossus گرفته شده است که به معنای کنده کردن است. این به این واقعیت اشاره دارد که فسیل ها بقایای زندگی گذشته هستند که در سنگ، خاک یا کهربا حفظ شده اند. به طور کلی، بقایای آن ها، زمانی قسمت های سخت یک ارگانیسم، مانند استخوان ها و پوسته بودند، اگرچه در شرایط استثنایی، بافت های نرم نیز فسیل شده اند. انواع مختلفی از فسیل ها وجود دارد زیرا بقایای آن را می توان به روش های مختلفی حفظ کرد.

فسیل ها بقایای حفظ شده یا آثاری از بقایای موجودات باستانی هستند. فسیل ها بقایای خود ارگانیسم نیستند! آنها سنگ هستند.

یک فسیل می تواند یک موجود زنده یا فقط بخشی از یک موجود را حفظ کند. استخوان ها، صدف ها، پرها و برگ ها همگی می توانند به فسیل تبدیل شوند.

فسیل ها می توانند بسیار بزرگ یا بسیار کوچک باشند. میکروفسیل ها فقط با میکروسکوپ قابل مشاهده هستند. باکتری ها و گرده ها میکروفسیل هستند. ماکروفسیل ها می توانند چندین متر طول و چندین تن وزن داشته باشند. ماکروفسیل ها می توانند درختان سنگ شده یا استخوان های دایناسور باشند.

بقایای حفاظت شده اگر به سن حدود 10000 سال برسند به فسیل تبدیل می شوند. فسیل ها می توانند از دوران باستانی (که تقریباً چهار میلیارد سال پیش شروع شد) تا دوران هولوسن (که امروزه ادامه دارد) به دست بیایند. دندان های فسیل شده ماموت های پشمی برخی از فسیل های "اخیر" ما هستند. برخی از قدیمی ترین فسیل ها مربوط به جلبک های باستانی هستند که بیش از سه میلیارد سال پیش در اقیانوس زندگی می کردند.

در 3.5 میلیارد سال گذشته، اولین اکتشافات فسیلی گزارش شده رخ داده است. با این حال، تقریباً تا 600 میلیون سال پیش، حیات چند سلولی پیچیده شروع به ظهور در سوابق فسیلی کرد. از آن زمان به بعد، تمرکز بیشتر بر روی شکار فسیلی بوده است و بسیاری از تلاش ها برای یافتن سوابق جدید به سمت فسیل های با سنین کمتر و جوان تر متمرکز شده اند.

فسیل ها معمولاً در سرتاسر جهان یافت می شوند، اگرچه فقط بخش کوچکی از حیات آن را در پرونده فسیلی ثبت می کند. اکثر موجودات زنده به سادگی بدون هیچ اثری پس از مرگ تجزیه می شوند زیرا فرآیندهای طبیعی بافت های نرم و حتی قسمت های سخت آنها مانند استخوان و پوسته را بازیافت می کنند. بنابراین، فراوانی فسیل ها در سوابق زمین شناسی، منعکس کننده فراوانی شرایط مساعد در جایی که امکان نگهداری وجود دارد، تعداد بی شمار موجوداتی که زندگی کرده اند، و مدت زمان زیادی که سنگ ها در آن انباشته شده اند، است.

فسیل ها در سرتاسر جهان یافت می شوند، اما تنها یک بخش کوچک از حیات را در پرونده فسیلی ثبت می کنند. بیشتر موجودات زنده به راحتی و بدون هیچ اثری پس از مرگ، تجزیه می شوند، زیرا فرآیندهای طبیعی بافت های نرم و حتی قسمت های سخت مانند استخوان و پوسته را بازیافت می کنند. به همین دلیل، فراوانی فسیل ها در سوابق زمین شناسی، نشانگر فراوانی شرایط مساعد در مناطقی است که امکان نگهداری فسیل ها وجود دارد. این فراوانی نشان می دهد که تعداد بی شماری از موجودات زنده در طول تاریخ زمین زندگی کرده اند و همچنین نشان می دهد که سنگ ها در طول مدت زمان طولانی انباشته شده اند.

تحقیق درباره فسیل :

فسیل ها یکی از منابع مهم مطالعه تاریخ حیات روی زمین هستند. مطالعات از طریق مطالعه فسیل ها می توانند در شکل، اندازه، رفتار و محیط زیست جانوران و گیاهان باستانی اطلاعات کسب کنند. فسیل ها همچنین می توانند برای مطالعات زمین شناسی استفاده شوند. با مطالعه فسیل ها، می توان در تغییرات آب و هوایی، صفحه تکتونیک و سایر فرآیندهای زمین شناسی اطلاعاتی کسب کنند. تحقیق درباره فسیل ها می تواند برای کمک به درک بهتر از تاریخ حیات روی زمین و فرآیندهای زمین شناسی کمک کند.

انواع فسیل :

فسیل ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

فسیل های اندامی :

فسیل های اندامی به بقایای واقعی بدن جانور یا گیاه گفته می شود. این فسیل ها می توانند از مواد معدنی تشکیل شوند که جایگزین مواد آلی بدن جانور یا گیاهی شوند. به عنوان مثال، فسیل استخوان دایناسور از مواد معدنی مانند کلسیم کربنات تشکیل شده است.

فسیل های اثری :

فسیل های اثری به آثاری گفته می شود که جانور یا گیاه در محیط اطراف خود به جا گذاشته شده است. این فسیل ها می توانند شامل رد پای جانور، اندام های گیاهی، حفره ها و غیره باشند. به عنوان مثال، رد پای دایناسور یک فسیل اثری است.

تحقیق درمورد فسیل و مراحل تشکیل فسیل

مکانهای یافتن فسیل :

فسیل ها را می توان در مکان های پیدا کرد، از جمله:

– لایه های رسوبی

– غارها

– تپه های شنی

– محل های آتشفشانی

فسیل ها معمولاً در مناطقی یافت می شوند که در گذشته در معرض آب بوده اند. این دلیل است که رسوبات در مناطق آبی بیشتر تجمع کنند و شرایط مناسبی را برای ایجاد فسیل فراهم کنند.

فسیل ها چگونه تشکیل می شوند؟

اصطلاح "فسیل سازی" به مجموعه ای از فرآیندهای پیچیده اشاره دارد که به حفظ بقایای آلی در سوابق زمین شناسی کمک می کند. این فرآیندها عموماً شامل شرایط زیر می شوند: 

دفن یا فرونشاندن سریع و دائمی : که نمونه را در برابر تداخلات محیطی یا زیستی حفاظت می کند.

محرومیت از اکسیژن : که پوسیدگی را محدود کرده و فعالیت زیستی یا تجزیه را کنترل می کند. 

تجمع رسوب به طور مداوم در مقابل فرسایش سطحی : که مطمئن می شود سازمانیسم به مدت طولانی فدا می شود. و عدم وجود حرارت یا فشار غیرقابل تحمل که در غیر این صورت ممکن است بقایای آلی را از بین ببرد.

اسکلت فسیلی تدفین سریع :

شواهد فسیلی به طور معمول در رسوباتی که در زیر آب قرار دارند، حفظ می شوند. این امر به دلیل وجود شرایط متعددی در این محیط ها است که در بالا ذکر شد. همچنین، بیشتر سطح زمین توسط آب پوشیده شده است (بیش از ۷۰٪). حتی فسیل هایی که از مناطق خشک به دست می آیند، مانند استخوان های دایناسورها و موجودات زنده در کهربا (رزین درخت فسیل شده)، در نهایت در رسوبات آبی غرق می شوند، به عبارت دیگر در تالاب ها، دریاچه ها، رودخانه ها یا به دریا ریخته می شوند.

البته، فسیل سازی ممکن است در مناطق خشک نیز رخ دهد، اما به میزان بسیار کمتر، به طور مثال، نمونه هایی هستند که در جو استریل غارها یا بیابان ها مومیایی شده اند. با این حال، در واقعیت، این نمونه ها به جای یک فرایند فسیل سازی دائمی، تنها تاخیر در تجزیه را تجربه می کنند و برای حفظ دائمی نمونه ها، نیاز به ذخیره سازی در یک محیط کنترل شده ی آب و هوایی دارند.

در مثال زیر، از یک ماهی به عنوان نمونه استفاده می شود تا مراحل مرتبط با فسیل سازی در رسوبات دریایی دور از ساحل را نشان دهد. این تنها یک خلاصه از مثال است و در واقعیت، سناریوهای بسیاری وجود دارد که شرایط لازم برای فسیل سازی در رسوبات دریایی را فراهم می کنند.

مرگ :

این ماهی خاص پس از رسیدن به سن بلوغ و بازگشت به محل تولد خود برای تخم ریزی، به پایان عمر خود می رسد و می میرد. اندکی پس از مرگ بدن ماهی غرق در آب می شود و به کف دریا فرو می رود (توجه داشته باشید که اغلب گازهای تولید شده در حین تجزیه باعث شناور شدن لاشه به سطح می شود، بنابراین محل استراحت نهایی ممکن است در فاصله ای دورتر باشد). اغلب لاشه ها توسط سخت پوستان و دیگر ماهی ها متلاشی می شود و پراکنده می شود، اما در این موقعیت، عدم وجود لاشخورهای بزرگ، ماهی را نسبتاً بدون مزاحمت می گذارد.

اگرچه فسیل ها را می توان در رسوبات ته نشین شده در محیط های متلاطم (انرژی بالا) نزدیک خط ساحلی یافت، اسکلت های کامل/ مفصل دار به شرایط دست نخورده نیاز دارند. بستر دریا آرام با حداقل نور، سطح اکسیژن کم و ترکیب گلی نرم از جمله شرایط مناسب برای حفظ بقایای ارگانیک است.

تحقیق در مورد فسیل ها

زوال و دفن :

پس از چند هفته ماهی تا حدی تجزیه می شود. با وجود شرایط آرام در بستر دریا، فشار چند هزار متری سنگ بستر در امتداد یک گسل فعال زمین شناسی ایجاد می شود. ناگهان سنگ تحت فشار می لغزد و امواج شوکی را به صخره بالا می فرستد و باعث می شود که رسوبات در آن نزدیکی حرکت کنند. رسوب متحرک در سراسر کف دریا حرکت می کند و ماهی را در این فرآیند دفن می کند، که اغلب به آن رویداد تدفین سریع می گویند. هنگامی که در زیر رسوب قرار می گیرد، گوشت و بافت نرم باقی مانده توسط باکتری ها تجزیه می شوند و فقط اسکلت در موقعیت دفن باقی می ماند.

دفن سریع از جمله روش های معمول برای حفظ فسیل ها است، زیرا این عمل باعث کاهش احتمال تداخل و انتقال توسط جریان ها و لاشخورها در طولانی مدت می شود. اگر بقایای آلی برای مدت طولانی در معرض این عوامل قرار گیرند، احتمال از بین رفتن یا تغییر مکان آنها افزایش می یابد. همچنین، اگر حجم زیادی از رسوب پس از بارش شدیدی که رسوبات را از رودخانه های اصلی به منطقه منتقل می کند، سریعاً روی بقایا بریزد (به عنوان مثال)، دفن نیز به سرعت اتفاق می افتد.

به طور خلاصه، تدفین سریع برای فسیل سازی بهینه است زیرا مانع از تداخل و انتقال بقایا توسط جریان ها و لاشخورها می شود. همچنین، در صورت وجود حجم زیادی از رسوبات از رودخانه های اصلی، دفن سریع اتفاق می افتد.

تجمع و املاح رسوب :

با گذشت زمان، اسکلت به تدریج در عمق های بیشتری از رسوبات دفن می شود. وزن رسوبات تدریجاً نواحی زیرین را فشار می دهد، دانه ها را به هم فشرده می کند، آب اضافی را از آنها خارج می کند و مواد معدنی را در فضاهای رسوبات جایگزین می کند، این فرآیند به عنوان سنگ سازی شناخته می شود.

در طول این فرآیند، مواد معدنی موجود در رسوبات، به طور کامل از آب اشباع می شوند و مواد معدنی اصلی در اسکلت را جایگزین می کنند. همچنین، هر فضای خالی که به وجود می آید هنگام حل شدن بخش هایی از اسکلت، با جایگزینی مواد معدنی پر می شود. این فرآیند که به عنوان permineralisation شناخته می شود، منجر به ایجاد یک کپی معدنی جدید از اسکلت اصلی می شود.

بالا بردن و قرار گرفتن در معرض :

میلیون ها سال می گذرد و صخره ها در اعماق سنگ های زیرین فرو می روند. با این حال، نیروهای زمین ساختی مرتبط با برخورد صفحات قاره ای همسایه آغاز به جمع شدن و بالا بردن سنگ های زیرین می کنند و آنها را از سطح دریا بالا می برند و در معرض فرسایش قرار می دهند. به تدریج، سنگ ها تحت تأثیر فرسایش قرار می گیرند تا زمانی که در نهایت، قسمت بالایی از جمجمه ماهی در سطح قابل مشاهده قرار می گیرد.

کشف و استخراج :

در نهایت، پس از میلیون ها سال در زیر زمین، جمجمه ای که تا حدی در معرض دید قرار گرفته است توسط دیرین شناس شناسایی می شود که با دقت اسکلت را استخراج می کند. این فرآیند نیاز به صبر و کار دقیق دارد تا از آسیب رساندن به نمونه جلوگیری شود. مقدار زیادی سنگ در اطراف نمونه برای محافظت از آن نگه داشته می شود.

تحقیق فسیل

در کل برای نحوه تشکیل فسیل:

برای تشکیل یک فسیل، باید شرایط خاصی وجود داشته باشد. این شرایط عبارتند از:

• مرگ جانور یا گیاه در مکانی که سریعاً توسط رسوبات پوشانده شود.

• عدم وجود لاشخورها و سایر عواملی که باعث تجزیه بدن جانور یا گیاه می شوند.

• وجود مواد معدنی کافی برای مصرف مواد آلی بدنور یا گیاه.

اگر این شرایط وجود داشته باشد، بدن جانور یا گیاه پس از مرگش در رسوبات مدفون می شود. با گذشت زمان، رسوبات فشرده شده و سخت می شوند. در این فرآیند، مواد معدنی موجود در رسوبات جایگزین مواد آلی بدن جانور یا گیاه می شوند. به این ترتیب، فسیل تشکیل می شود.

فسیل ها چه چیزی به ما نشان می دهند؟

سوابق فسیلی به ما نشان می دهد که دوره های مختلف زمان زمین شناسی دارای حیوانات و گیاهان بسیار متفاوت بوده است. حیات موجود در هر محیطی به طور مداوم در طول زمان تغییر می کند و گونه ها ظاهر می شوند، منقرض می شوند، تکامل می یابند یا به محیط های دیگر می روند.

نتیجه گیری:

فسیل ها بقایای جانوران و گیاهان باستانی هستند که می توانند اطلاعات ارزشمندی در تاریخ حیات روی زمین ارائه دهند. فسیل ها می توانند برای مطالعه شکل، اندازه، رفتار و محیط زیست جانوران و گیاهان باستانی، فرآیندهای زمین شناسی استفاده شوند.

گردآوری : بخش علمی بیتوته