Kaj so fosili in kako se oblikujejo?

Fosili so dragocena darila iz geološke preteklosti: znamenja in ostanki starodavnih živih bitij, ohranjenih v Zemljina skorja. Beseda ima latinsko poreklo, iz fosilis kar pomeni, da je izkopan, in to ostaja ključni atribut tega, kar označujemo kot fosile. Večina ljudi, ko pomisli na fosile, slika okostja živali ali listov in lesa iz rastlin, se je vse spremenilo v kamen. Toda geologi imajo bolj zapleten pogled.

Fosili lahko vključujejo starodavnih ostankov, dejanska telesa starodavnega življenja. Ti se lahko pojavijo zamrznjeni v ledenikih ali polarni večni zmrzali. Lahko so suhi, mumificirani ostanki, ki jih najdemo v jamah in solnih gredicah. V geoloških časih se lahko ohranijo znotraj prodnikov iz jantarja. In jih je mogoče zatesniti znotraj gostih glinenih postelj. So idealen fosil, skorajda nespremenjen od svojega časa kot živa stvar. So pa zelo redki.

Fosili na telesu ali mineralizirani organizmi - kosti dinozavra in okameneli les in vse ostalo podobno - so najbolj znana vrsta fosilov. Ti lahko vključujejo celo mikrobe in zrna cvetnega prahu (mikrofosili v nasprotju z makrofosili) tam, kjer so bili pravi pogoji. Sestavljajo jih večino

Sledi, gnezda, burje in iztrebki starodavnih živih bitij so še ena kategorija, ki se imenuje fosili v sledovih ali ihnofosil. So izjemno redki, vendar imajo fosili v sledovih posebno vrednost, saj so ostanki organizma vedenje.

Končno obstajajo kemični fosili ali kemofosili, ki so sestavljeni iz organskih spojin ali beljakovin, ki jih najdemo v skalovskem telesu. Večina knjig to spregleda, vendar nafta in premog, poznan tudi kot fosilna goriva, so zelo veliki in razširjeni primeri kemofosilov. Kemični fosili so pomembni tudi pri znanstvenih raziskavah dobro ohranjenih sedimentnih kamnin. Voščene spojine, ki jih najdemo na sodobnih listih, so bile na primer odkrite v starodavnih kamninah, kar je pokazalo, kdaj so se ti organizmi razvili.

Če so fosili izkopani, se morajo začeti tako, kot jih je mogoče pokopati. Če pogledate naokoli, bo trajalo zelo malo pokopanega. Tla so aktivna, živa mešanica, v kateri se mrtve rastline in živali razgradijo in reciklirajo. Da bi se izognili temu krogu razpada, je treba bitje pokopati in mu odvzeti ves kisik kmalu po smrti.

Ko pa geologi rečejo »kmalu«, lahko to pomeni leta. Trdni deli, kot so kosti, školjke in les, so večino časa tisti, ki se obrnejo na fosile. A tudi oni potrebujejo izjemne okoliščine, da se ohranijo. Običajno jih je treba hitro zakopati v glino ali drugo fino usedlino. Za ohranitev kože in drugih mehkih delov so potrebni še redkejši pogoji, na primer nenadna sprememba kemije vode ali razpad z mineralizacijo bakterij.

Kljub vsemu so našli nekaj neverjetnih fosilov: 100 milijonov let starih amonoidov z materino biserno sečnico nepoškodovani listi iz miocenskih kamnin, ki prikazujejo svoje jesenske barve, kambrijske meduze, dvocelični zarodki, stari od pol milijarde pred leti. Obstaja peščica izjemnih krajev, kjer je bila Zemlja dovolj nežna, da bi te stvari v izobilju ohranila; imenujejo se lagerstätten.

Ko so organski ostanki zakopani, vstopijo v dolg in zapleten postopek, s katerim se njihova snov spremeni v fosilno obliko. Preučevanje tega procesa se imenuje tafonomija. Prekriva se s preučevanjem diageneza, nabor procesov, ki sediment pretvorijo v skalo.

Nekateri fosili so ohranjeni kot filmi ogljika pod toploto in pritiskom globokega pokopa. To v velikem obsegu ustvarja premogovna ležišča.

Številni fosili, zlasti školjke v mladih skalah, so podvrženi rekristalizaciji v podzemni vodi. V drugih se njihova snov raztopi, tako da ostane odprt prostor (plesen), ki se napolni z minerali iz njihove okolice ali iz podzemnih tekočin (tvorijo litino).

Resnično okamenavanje (ali okamnenje) je, ko je prvotna snov fosil nežno in popolnoma nadomeščena z drugim mineralom. Rezultat je lahko resničen ali, če je zamenjava ahat ali opal, spektakularen.

Tudi po geološkem času se lahko fosili težko odstranijo od tal. Naravni procesi jih uničujejo, predvsem vročina in pritisk metamorfoze. Prav tako lahko izginejo, ko se njihova gostiteljska kamnina prekristalizira med nežnejšimi pogoji diageneze. A lomljenje in zlaganje, ki vpliva na številne sedimentne kamnine, lahko izbriše velik delež fosilov, ki jih lahko vsebujejo.

Fosili so izpostavljeni eroziji kamnin, ki jih držijo. Toda v tisočih letih bo trajalo, da bo fosilni skelet od enega konca do drugega razkrit, prvi del, ki se pojavi, se zruši v pesek. Redkost popolnih primerkov je razlog za obnovo velikega fosila Tyrannosaurus rex lahko ustvari naslove.

Poleg sreče, ki je potrebna, da fosil odkrijete na pravi stopnji, je potrebna velika spretnost in praksa. Orodja, od pnevmatskih kladivov do zobnih krakov, se uporabljajo za odstranjevanje kamnite matrice iz dragocenih bitov fosiliziranega materiala, zaradi katerih je vredno vsa dela odstranjevanja fosilov.