از پوسته نرم تنان فسیلی تا دندان های کوسه: آنچه در معادن گچ در نزدیکی گرودنو یافت می شود. از صدف های فسیلی نرم تنان تا دندان های کوسه: آنچه در معادن گچ در نزدیکی گرودنو یافت می شود نام صدف در سنگ چیست؟

بخشی از زیبایی فیلم هایی مانند پارک ژوراسیک این است که بر اساس واقعیت ساخته شده اند. صبر کنید، آیا آنها مستقر هستند؟ البته در فیلم کارگردان سعی می کند دایناسورها و دیگر اشکال زندگی باستانی را تا حد امکان دقیق نشان دهد. اما واقعیت این است که دانشمندان دقیقاً نمی دانند زندگی باستانی چگونه بوده است، اگرچه در تلاش برای بازسازی آن هستند. اکتشافات جدید دائماً در حال انجام است که چیزهایی را که ما در مورد اولین اشکال حیات زمین نمی دانیم روشن می کند - و این گاهی اوقات ما را مجبور می کند کتاب های درسی را بازنویسی کنیم.

بسیاری از ما فکر می کنیم که وقتی زمین شکل گرفت، حیات در دریاها ظاهر شد. این تا حدی درست است، اما هیچ کس دقیقاً نمی داند که اولین زندگی چگونه ظاهر شد. و پس از ظهور، زندگی بلافاصله شروع به تأثیر بر سطح سیاره کرد. برای مثال، بدون گیاهانی که سنگ ها را به صورت رسوب خرد می کنند، مواد کافی برای تشکیل صفحات تکتونیکی و در نتیجه قاره ها وجود نخواهد داشت. بدون گیاهان، زمین می تواند فقط به یک دنیای آب تبدیل شود.

باور کنید یا نه، زندگی پیچیده‌تر حتی ممکن است ساختار عصرهای یخبندان جهانی را تغییر دهد و از طریق "بازخورد نظارتی" شدت آنها را کاهش دهد. الگوی ناپیوسته یخ زدگی و ذوب شدن به میلیاردها سال قبل برمی گردد به زمانی که زمین شبکه پیچیده حیات امروزی را نداشت. سپس یخچال ها از قطب ها به سمت استوا کشیده شدند و کل بنیاد سیاره را مختل کردند.

از آن زمان، با پر شدن روزافزون حیات در سطح و دریاها، زمین یخبندان یخچال های عظیمی را در هر دو قطب تشکیل داده است که چندین انگشت خود را از نظر عرض های جغرافیایی که هرگز به خط استوا نمی رسند، دراز کرده است.

542 میلیون سال پیش اتفاقی مرموز روی زمین افتاد

کارشناسان افزایش ناگهانی تنوع و غنای فسیل های زمین را که از 542 میلیون سال پیش آغاز شد، «انفجار کامبرین» می نامند. او چارلز داروین را متحیر کرد. چرا تمام اجداد جانوران مدرن به معنای واقعی یک شبه به معنای زمین شناسی ظاهر شدند؟

یک نظر کارشناسان این است که قبل از دوره کامبرین زندگی وجود داشته است، اما هیچ بخش سختی نداشته است. دانشمندان فسیل های پرکامبرین با بدن نرم را که برخی از آنها هیچ ارتباطی با هیچ شکلی از زندگی مدرن امروزی ندارند و همچنین فسیل های جوان بدن نرم کامبرین از کانادا را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. مشخص شد که حداقل 50 میلیون سال قبل از "انفجار" کامبرین، حیات چند سلولی توسعه یافته است. دانشمندان نمی‌دانند که قطعات سخت از کجا آمده‌اند، اما شاید یک جهش ژنتیکی باعث ایجاد یک اثر آبشاری شده که منجر به رشد ناگهانی پوسته‌ها و اسکلت‌ها شده است. با این حال، همه با این نظریه موافق نیستند. هنوز پاسخ دقیقی برای این سوال وجود ندارد که 542 میلیون سال پیش بر روی زمین چه اتفاقی افتاده است.

اولین گیاهان زمینی ممکن است باعث انقراض دسته جمعی شده باشند

در دوره دونین، که 150 میلیون سال پس از کامبرین بود، تولد ماهی در بالای زنجیره غذایی خوب بود. به غیر از چند گیاه و جانور ولگرد که در حال کاوش در زمین بودند، همه زندگی در دریا زندگی می کرد. پس از ده ها میلیون سال، همه از دریا به خشکی آمدند، جایی که جنگل های بلند سرخس، خزه و قارچ ظاهر شد.

و سپس موجودات دریایی شروع به مردن کردند. حداقل 70 درصد از همه بی مهرگان در دریا به تدریج ناپدید شده اند. انقراض دونین یکی از ده بزرگترین انقراض دسته جمعی در تاریخ زمین بود.

بسیاری از کارشناسان معتقدند که گیاهان زمینی مقصر بودند. آنها می گویند که اولین جنگل ها خاکی را ایجاد کردند که سنگ ها را به مواد معدنی تبدیل کرد که در نهایت به اقیانوس سرازیر شد و باعث شکوفه جلبک ها شد. این جلبک تمام اکسیژن را مصرف کرد و موجودات دریایی خفه شدند. حتی بدتر از آن، جلبک توسط موجودات دیگر خورده شد و به سولفید هیدروژن تبدیل شد. آب دریا را به اسید تبدیل کرد. گیاهان نیز نتوانستند فرار کنند. آنها دی اکسید کربن کافی را از هوا مکیدند تا عصر یخبندان ایجاد شود که بسیاری از آنها را نیز از بین برد.

خوشبختانه گونه های کمی باقی مانده اند که حتی از این شرایط جهنمی چه در دریا و چه در خشکی جان سالم به در برده اند.

زندگی باستانی می دانست که چگونه خود را وفق دهد

هرگز انقراض کامل گونه ها وجود نداشته است، حتی زمانی که این سیاره توسط یک سیارک عظیم برخورد کرد. به عنوان مثال، در دوران جوانی زمین، اکسیژن تولید شده توسط سیانوباکتری‌های نوپا برای بسیاری از اشکال اولیه حیات سمی بود. در حالی که بسیاری از کسانی که از اکسیژن متنفر بودند مردند، دیگران سازگارتر شدند و پیچیده تر شدند. انقراض ها گهگاهی اتفاق افتاده است، اما ایان مالکوم از پارک ژوراسیک درست می گفت که زندگی همیشه راهی برای ادامه راه پیدا خواهد کرد.

طبق پیشینه فسیلی، بقا و انقراض تأثیر بیشتری بر جمعیت شناسی داشته است. اگر گروه بزرگی از گونه ها در سراسر جهان پراکنده می شدند، این احتمال وجود داشت که حداقل یک یا دو فرد از انقراض جان سالم به در ببرند. شرایط دیگر شامل شرایط محیطی و عوامل ژنتیکی است که گونه‌ها را آسیب‌پذیر می‌کند یا اجازه سازگاری می‌دهد.

خرچنگ های نعل اسبی بهترین بودند - آنها از چهار انقراض بزرگ و تعداد بی شماری کوچکتر جان سالم به در بردند.

یافتن فسیل های مریخ درک ما از زمین را تغییر می دهد

فسیل چیست؟ در نگاه اول، این تنها چیزی است که از زمین کنده شده است، اما این رویکرد می تواند زمانی که ما در تلاش برای درک زندگی باستانی هستیم گمراه کننده باشد.

شناسایی فسیل ها دشوار است. گاهی اوقات تشخیص اینکه حباب روی سنگ پرکامبرین یک باکتری فسیل شده است یا فقط یک سنگ دشوار است. حیات چیست و چگونه می توانیم فسیل های آن را شناسایی کنیم؟ جالب ترین چیز این است که اکتشافات فضایی می تواند در این مورد به ما کمک کند.

در حال حاضر، توجه به مریخ متمرکز شده است، زیرا علاوه بر زمین، این سیاره دوستانه ترین آب و هوای سیاره ای را برای زندگی ارائه می دهد. روزی روزگاری حتی رودخانه ها و دریاچه ها وجود داشت. اگر حیات در این آب های باستانی وجود داشت، احتمالاً فسیل هایی باقی می ماند. این یک سوال واضح را ایجاد می کند. اگر بخواهیم بفهمیم زندگی در 542 میلیون سال پیش روی زمین چگونه بوده است، بقایای مریخی 4 میلیارد ساله را چگونه تعریف کنیم؟

اخترزیست شناسان روی این کار کار می کنند و کمک دیرینه شناسان را نادیده نمی گیرند. درک اینکه فسیل‌های باستانی در مریخ چگونه ممکن است باشند، به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا درک خود را از آنچه فسیل‌های روی زمین نیستند، بیشتر کنند.

سایت های فسیلی

بیشتر فسیل هایی که دیدیم احتمالاً در آب تشکیل شده اند. آب برای ایجاد فسیل خوب است. زمین خیلی خوب نیست به عنوان مثال، در آب های کم عمق نزدیک به ساحل، رسوبات زیادی از رودخانه ها و نهرها به سرعت صدف ها و دیگر موجودات دریایی را مدفون می کند و آنها را حفظ می کند.

باران جنگل های استوایی می تواند به اندازه قفسه های کم عمق دریا غنی و غنی باشد، اما فسیل های زیادی را تشکیل نمی دهد. گیاهان و حیواناتی که در آن می میرند در اثر رطوبت به سرعت تجزیه می شوند. علاوه بر این، شکارچیان به سرعت اجساد را با خود می برند و بقیه توسط باد و باران از بین می روند.

آب ایستاده در مناطق کم ارتفاع مانند مرداب ها و تالاب ها نیز مناسب است زیرا حاوی اکسیژن زیادی نیست و از بسیاری از موجودات در حال تجزیه پشتیبانی نمی کند. علاوه بر این، فسیل ها به سمت اجسام با قطعات سخت و همچنین گروه هایی از حیوانات و گیاهان بزرگ، با عمر طولانی و پراکنده در یک منطقه جغرافیایی گسترده نیز وجود دارد. زمان نیز تاثیر می گذارد. فرآیندهای زمین‌شناسی مانند ساختن کوه و فرورانش صفحات، فسیل‌ها را از بین می‌برند، به همین دلیل است که یافتن قدیمی‌ترین آنها بسیار دشوار است.

فسیل ها به ندرت شبیه موجودات زنده هستند

فرآیندهای فیزیکی پس از مرگ یک گیاه یا حیوان پیچیده و نامرتب است. یک رشته علمی جداگانه وجود دارد که این فرآیندها را مطالعه می کند. در حالی که مطمئناً از بسیاری جهات کمک می کند، نقشه کاملی از موجود زنده اصلی ارائه نمی دهد. برخی از فسیل های جامد مانند حشرات و گیاهان گوشتخوار که در کهربا به دام افتاده اند استثنا هستند، اما همه آنها نسبتاً جوان هستند. در بیشتر موارد، تنها بخش کوچکی از ارگانیسم حفظ می شود. و تا آنجا که ما می دانیم، فسیل شدن فقط در قسمت های سخت و سخت یک گیاه یا حیوان اتفاق می افتد، بنابراین متخصصان باید حیوانات را از چند دندان و اگر خوش شانس باشند، از چند استخوان بازسازی کنند.

هنرمندان دیرینه از شواهد فسیلی برای بازسازی موجودات زنده باستانی استفاده می کنند، اما شکاف ها را با جزئیاتی که از نوادگان امروزی یک گیاه یا حیوان گرفته شده است، پر می کنند. اغلب اکتشافات جدید بازسازی ها را تایید می کنند. گاهی اوقات - اغلب در مورد دایناسورهای پردار - اولین بازسازی ها نادرست است.

همه فسیل ها سنگ شده نیستند

دانشمندان دوست دارند به کلمات پایبند باشند. یک دیرینه شناس که درخت 200 میلیون ساله ای را که به سنگ تبدیل شده است توصیف می کند، ممکن است آن را "معدنی شده" یا "جایگزین شده" به جای سنگ شده بداند.

کانی سازی به دلیل وجود حفره های خالی در چوب رخ می دهد. فرض کنید درختی به دریاچه ای می افتد که حاوی مقدار زیادی مواد معدنی محلول از یک آتشفشان مجاور است که مواد خاکستر خود را در آب رها کرده است. این مواد معدنی به ویژه سیلیکات ها وارد چوب می شوند و منافذ و دیگر حفره ها را پر می کنند، بنابراین قسمت هایی از چوب در سنگ محصور شده و حفظ می شود.

درخت نیز قابل تعویض است. این یک روند طولانی تر است. فرض کنید درخت ما هنگام افتادن در دریاچه نیفتاد، بلکه به داخل خاک رفت. آب‌های زیرزمینی شروع به نفوذ کردند و پس از یک زمان زمین‌شناسی معین، مواد معدنی جایگزین کل درخت، همه بخش‌های چوبی، مولکول به مولکول شدند. همه درختان "سنگ شده" خوب هستند، اما دیرینه شناسان اطلاعات بیشتری را از درختی که جایگزین مولکولی شده است به دست می آورند تا درخت معدنی.

به نظر می رسد که "ببر" دندان شمشیر تنها موجود باستانی با دندان های بلند نبود. Sabretooth ها نمونه ای از تکامل همگرا هستند، که در آن گونه های غیر مرتبط به طور مستقل همان عملکرد مفید را تکامل می دهند. Sabretooths برای همه انواع شکارچیانی که مجبور به شکار حیوانات بزرگتر از خودشان بودند مفید بود.

نمونه های بسیار دیگری از تکامل همگرا وجود دارد. برای مثال زرافه‌های امروزی به دایناسورها وابسته نیستند، اما گردن‌های بلندی مانند براکیوسورها و دایناسورها دارند. پستاندار منقرض شده Castorocauda از نظر ظاهری و رفتاری شبیه به بیور مدرن بود، اگرچه این دو گونه ارتباطی با هم ندارند.

یکی از عجیب ترین موارد تکامل همگرا ما را درگیر می کند. اثر انگشت کوآلاها شبیه ماست، اگرچه آنها کیسه‌داران هستند (کیسه‌هایی روی شکم خود دارند) و ما جفت هستیم (نوجوان متولد نشده ما از جفت تغذیه می‌کنند). دانشمندان بر این باورند که کوالاها ممکن است فرهای ریز روی انگشتان پاهایشان ایجاد کرده باشند تا بالا رفتن از درختان را برای آن‌ها آسان‌تر کنند، درست همانطور که ما و نزدیک‌ترین میمون‌های خود در گذشته انجام دادیم.

حیوانات باستانی امروز زندگی می کنند و رشد می کنند

اغلب اتفاق می افتد که برخی از گونه های عجیب و غریب حیوانی یا گیاهی که همه فکر می کردند ناپدید شده اند، زنده و سالم هستند. ما آنها را به عنوان آثاری در نظر می گیریم، و شک نداریم که هنوز موجودات باستانی زیادی روی زمین وجود دارند که عملاً هیچ تغییری نکرده اند.

همانطور که قبلاً اشاره کردیم، خرچنگ های نعل اسبی از بسیاری از انقراض های دسته جمعی جان سالم به در برده اند. اما آنها تنها نیستند. همان سیانوباکتری هایی که میلیاردها سال پیش با گرسنگی دادن به آنها از اکسیژن جان زیادی را بر روی زمین از بین بردند نیز زنده و سالم هستند. حشرات نیز یک مورد عالی برای زندگی باستانی هستند. به عنوان مثال، قدمت سوسک های مریخ به دوره تریاس (بیش از 200 میلیون سال پیش) برمی گردد. امروزه احتمالاً این خانواده از سوسک ها دارای بیشترین تعداد موجودات زنده در جهان هستند. و اجداد آنها احتمالاً با حشرات آبی دوره تریاس آشنا بودند، مانند آنهایی که گاهی در برکه ها ظاهر می شوند و مردم را می ترسانند.

شگفت انگیزتر از همه، برخی از گونه های باکتری های بی هوازی تولید کننده گوگرد، که جزو اولین موجودات زنده روی زمین بودند، امروزه با ما زندگی می کنند. علاوه بر این، اینها یکی از آن میکروب هایی هستند که در دستگاه گوارش ما ساکن هستند. خوشبختانه برای ما، جو زمین در طول سال ها به طور قابل توجهی بهبود یافته است. یا حداقل اکثر آنها.

موجودات زنده ارائه شده در این مقاله در آغاز پالئوزوئیک - دوران زندگی باستانی - بوجود آمدند. این دوران 541 میلیون سال پیش با به اصطلاح آغاز شد انفجار تکاملی کامبرین: طی یک دوره زمانی نسبتاً کوتاه (بر اساس استانداردهای دیرینه شناسی) - حدود 100 میلیون سال - تنوع گسترده ای از موجودات زنده روی زمین پدید آمدند.

انواع کاملاً جدیدی از حیوانات ظاهر شدند، مانند آکوردها و بندپایان. برای مقایسه، بیش از 3 میلیارد سال طول کشید تا ساده ترین سلول ها به موجودات چند سلولی تبدیل شوند. انقلاب اسکلتی بخشی از انفجار تکاملی کامبرین در نظر گرفته می شود (بسیاری از موجودات اسکلت معدنی به دست آوردند).

حیوانات به طور قابل توجهی اندام های حسی و مغز را توسعه داده اند. ساختار واضحی از رابطه «شکار-شکارچی» پدیدار شده است. اولی در مسیر بهبود مکانیسم‌های دفاعی توسعه یافت، دومی دویدن و شنا کردن سریع‌تر را آموخت و وسایل حمله خود را تقویت کرد.

بسیاری از اولین موجودات زنده دوره کامبرین آنقدر غیرعادی بودند که دانشمندان نمی توانند آنها را در هیچ گروه شناخته شده ای از حیوانات قرار دهند.

Anomalocaris - یک شکارچی بزرگ شبیه میگو

این موجود دریایی غیرمعمول احتمالاً جد همه بندپایان مدرن است یا از نزدیک با آنها مرتبط است. Anomalocaris دارای بدنی دراز بود که از 11 بخش، لوب های شنای جانبی و دمی به شکل فن تشکیل شده بود - با کمک آنها حیوان می توانست به سرعت شنا کند. فرض بر این است که این موجود روزانه بوده است.

اینها یکی از بزرگترین موجودات شناخته شده از رسوبات کامبرین بودند: طول بدن آنها می تواند به 60 سانتی متر برسد (شواهدی وجود دارد که طول برخی از آنها تا 1.8 متر می رسد). از نظر ظاهری، این شکارچی شبیه یک میگو بود.

آنومالوکاریس دید عالی داشت. چشم ها وجهی بودند که هر کدام حداقل 16 هزار عدسی شش ضلعی داشتند (اکثر بندپایان مدرن بسیار کمتر هستند: یک مگس حدود 4 هزار عدسی در هر چشم دارد و یک مورچه 100 عدسی دارد).

غیر معمول ترین قسمت Anomalocaris دهان دیسکی شکل آن است. از 28 بخش کوچک و 4 بخش بزرگ تشکیل شده بود که از نظر ظاهری شبیه یک دایره آناناسی بود. در سوراخ مرکزی دندان های تیز و سخت وجود داشت. این ساختار دستگاه دهان برای بندپایان مشخص نیست.

در جلوی دهان دو شاخک چنگنده وجود داشت که حیوان با آنها طعمه را گرفت. آنومالوکاریس دهان خود را می جوید، فشار می داد و باز می کرد، اما هرگز آن را به طور کامل نمی بست. سر، آرواره ها و شاخک های چنگنده با پوسته کیتینی پوشیده شده بود.

بقایای فسیلی Anomalocaris

کی خورد؟

محققان استرالیایی دندان های Anomalocaris را تجزیه و تحلیل کردند و به این نتیجه رسیدند: ترکیب آنها شبیه پوسته کیتینی حیوان است - حتی نمی تواند از نرم ترین پوسته یک تریلوبیت گاز بگیرد. علاوه بر این، دانشمندان هیچ آسیبی بر روی دندان های این میگوی غیرمعمول پیدا نکردند، که باید از تعامل با پوسته قربانیان باقی بماند.

دانشمندان تصمیم گرفتند که این حیوان یا ساکنان نرم بدن مخازن باستانی را شکار کند یا از گیاهان بخورد.

مخالفان این دیدگاه معتقدند که فسیل های انباشته شده آنومالوکاریس هنوز برای نتیجه گیری روشن کافی نیست. علاوه بر این، بقایای تریلوبیت ها با آثار گزش روی پوسته آنها یافت شد که می توانست توسط Anomalocaris باقی مانده باشد.

Anomalocaris ترجمه شده از لاتین به معنای "میگوی غیر معمول" است. بقایای پراکنده این حیوان از اواخر قرن نوزدهم پیدا شده است، اما آنها را با موجودات دیگر اشتباه می‌گرفتند: شاخک گرفتن از خویشاوندان باستانی میگو در نظر گرفته می‌شد و اثر دهان یک چتر دریایی در نظر گرفته می‌شد. تنها در دهه 1980، زمانی که یک Anomalocaris کامل در کانادا کشف شد، دانشمندان متوجه شدند که تک تک قطعاتی که قبلا پیدا شده بودند، بقایای آن هستند.

کجا زندگی می کرد

بقایای فسیلی Anomalocaris اکنون در شمال ایالات متحده، کانادا، چین و استرالیا یافت می شود. با این حال، دانشمندان بر این باورند که این حیوان توزیع جهانی داشت (هرجا که شرایط اجازه می داد زندگی می کرد و در آن زمان آنها از توزیع گسترده آن حمایت می کردند).

بیشتر زمین توسط فضاهای آبی اشغال شده بود که در همه جا پر از تریلوبیت ها بود که ممکن است اساس رژیم غذایی Anomalocaris را تشکیل داده باشد. آب و هوای نسبتاً یکنواخت به حفظ شرایط مناسب برای زندگی در دریاها و اقیانوس‌ها در نقاط مختلف سیاره کمک کرده است.

تریلوبیت ها

تریلوبیت ها بندپایان دریایی هستند که در پایان دوره پالئوزوئیک کاملاً منقرض شدند. امروزه این موجودات را فقط می توان به صورت فسیل یافت. قدیمی ترین آنها 530 میلیون سال قدمت دارد، اما ممکن است تریلوبیت ها حتی زودتر ظاهر شوند. حشرات امروزی، هزارپاها، عنکبوتیان و سخت پوستان نیز بندپایان هستند. امروزه آنها تا دو سوم از همه گونه های موجودات زنده در سیاره ما را تشکیل می دهند.

اندازه تریلوبیت ها از چند میلی متر تا 70-90 سانتی متر متغیر بود.

تریلوبیت ها زندگی خود را به روش های مختلف سازماندهی کردند. بیشتر موجودات در کف مخازن زندگی می کردند و جلبک ها، موجودات کوچک و بقایای ارگانیک را می خوردند. برخی از گونه ها آزاد شنا می کردند (پلانکتون می خوردند) و برخی دیگر گورکن بودند (گل می خوردند). در میان تریلوبیت ها شکارچیانی نیز وجود داشت. این بندپایان هیچ آرواره ای نداشتند؛ موجودات غذا را با اندام های جلویی اصلاح شده می گرفتند و آسیاب می کردند.

خود تری لوبیت ها نیز به عنوان غذای موجودات دریایی مانند سرپایان و اولین ماهی ها خدمت می کردند.

تنوع باور نکردنی از اشکال

بیش از 10 هزار گونه فسیلی از تریلوبیت ها و 5 هزار جنس شناخته شده است که در 150 خانواده و 9 راسته متحد شده اند. به همین دلیل، تریلوبیت ها از نظر اندازه و ظاهر بسیار متفاوت بودند. برخی پوسته های پهن و مسطح داشتند، برخی دیگر باریک و محدب و با شیارهایی تزئین شده بودند.
برخی از انواع تریلوبیت ها دارای چشم هایی بودند که روی فرآیندها قرار داشتند، برخی دیگر کور بودند.

اعتقاد بر این است که این موجودات دوجنسی بوده و با تخمگذاری تولید مثل می‌کردند که از آن لاروهای کوچکی بیرون می‌آمدند. برای مدتی، نوزادان به طور غیر فعال شنا می کردند، به همین دلیل آنها به سرعت توسط جریان ها در مسافت های طولانی منتقل می شدند.

ظاهر

بدن شامل یک سر بود که توسط پوسته ای با دو چشم، یک نیم تنه تقسیم شده (سینه) و یک دم (پیگیدیوم) محافظت می شد. چشم‌های تریلوبیت‌ها، مانند بسیاری از حشرات مدرن، چهره‌ای بودند و از توده‌ای از عدسی‌ها تشکیل می‌شدند. چشم ها به ساقه های آن حیواناتی بود که خود را در گل و لای دفن کردند. بسیاری از گونه های بندپایان باستانی می توانستند 360 درجه ببینند. رنگ چشم متفاوت بود.

پوسته کیتینی بادوام اجازه رشد تریلوبیت ها را نمی داد. این بندپایان با بزرگ شدن چندین بار پوست اندازی می کنند و پوسته قدیمی را می ریزند و پوسته جدیدی به دست می آورند. در حالی که پوسته دیگری در حال شکل گیری بود، بدن به طور فعال در حال رشد بود. در طول پوست اندازی، تریلوبیت ها بسیار آسیب پذیر بودند، بنابراین سعی کردند در گروه بمانند.

تاریخ رسمی کشف تریلوبیت ها سال 1771 در نظر گرفته می شود، زمانی که دانشمند آلمانی یوهان والخ کلاس حیواناتی به همین نام را شناسایی کرد. تریلوبیت ها اولین بار توسط باستان شناس و موزه شناس بریتانیایی ادوارد لووید در سال 1698 گزارش شد، اما با نامی دیگر.

کلمه "trilobite" از لاتین به عنوان "سه لوب" ترجمه شده است. این نام نشان دهنده ویژگی های ساختاری موجود است. پوسته بندپایان به طور معمول در طول و عرض به سه بخش تقسیم می شد: در امتداد بخش های سر (سپر)، تنه (سینه) و دم (پیگیدیوم). در سراسر - محوری (راچیس)، قسمت های جانبی چپ و راست (پلور). فرض بر این است که سپر علاوه بر مغز، دارای قلب و معده نیز بوده است. روی سپر و قفسه سینه پاهایی وجود داشت که عملکردهای تنفس، جویدن و حرکت را انجام می دادند.

کجا زندگی می کردند؟

تریلوبیت ها در تعداد زیادی در سرتاسر سیاره زندگی می کردند و بقایای فسیل شده آنها را می توان تقریباً در همه جا یافت. بقایای بقایای تریلوبیت ها به خوبی در استان یوننان در چین (شیل مائوتیشانان)، در آلبرتا در کانادا (برجس شیل)، در ایالت نیویورک در ایالات متحده آمریکا و در راینلند-فالتز در آلمان (شیل هونسروک) یافت می شود. همچنین، ذخایر تریلوبیت ها اغلب در ناحیه ستون های لنا در یاکوتیا یافت می شوند.

اوپابینیا

Opabinia یک موجود دریایی بسیار غیر معمول است که ظاهری اصلی داشت. بدن او کشیده و به 15 قسمت تقسیم شده بود. در دو طرف هر یک از آنها یک جفت تیغه گلبرگ وجود داشت که کمی به سمت پایین هدایت شده بودند. بدن به یک دم V شکل ختم می‌شد که توسط سه جفت فرآیند طولانی به سمت بالا تشکیل شده بود. این حیوان بیشتر اوقات سبک زندگی آرامی داشت و در امتداد پایین در جستجوی غذا حرکت می کرد - ساکنان پایین بی مهرگان نرم.

اوپابینیا موجودی کوچک بود که طول آن بیش از 7 سانتی متر نبود.

کشف opabinia دانشمندان را گیج کرده است. آنها نتوانستند تعیین کنند که این موجود می تواند جد کدام گونه حیوانی مدرن باشد. تحقیقات انجام شده و همچنین کشف آنومالوکاریس (نگاه کنید به بالا)، این امکان را فراهم کرد که تا حدودی به این موضوع شفاف سازی شود. در حال حاضر، نظر علمی وجود دارد که Opabinia به جد مشترک همه بندپایان و کرم های مدرن مربوط می شود.

مطالعه این حیوان اهمیت علمی مهم دیگری نیز داشت. پیش از این، اعتقاد بر این بود که ظهور انواع زیادی از موجودات چند سلولی در حدود 540 میلیون سال پیش به طور ناگهانی رخ داده است. خود این پدیده "انفجار کامبرین" نامیده شد. اما وجود موجوداتی مانند اوپابینیا در آغاز کامبرین این نظریه را رد می کند. امروزه، با در نظر گرفتن داده های جدید، اعتقاد بر این است که اولین حیوانات پیچیده می توانند 25-40 میلیون سال زودتر از حد انتظار ظاهر شوند، یعنی در دوره پرکامبرین.

یک دیدگاه وجود دارد که Opabinia می تواند جد تاردیگرادهای مدرن باشد. دومی بی مهرگانی هستند که با چشم انسان نامرئی هستند. طول بدن آنها فقط 0.1-1.5 میلی متر است. در یک دقیقه آنها می توانند مسافتی بیش از 3 میلی متر را طی کنند! تاردیگرادها همه جا هستند و از غشای سلولی جلبک ها و خزه ها تغذیه می کنند.

ظاهر

ظاهر عجیب و غافلگیر کننده Opabinia توسط پروبوسیس آن با پنجه عجیب و غریب در انتهای آن و تعداد زیادی چشم ایجاد شد. پروبوسیس توخالی بود، طول آن حدود یک سوم بدن بود، در بزرگترین افراد تقریباً 2 سانتی متر بود.

با کمک یک پنجه، اوپابینیا غذا را گرفت و به دهانه دهان واقع در پایه پروبوسیس فرستاد. پنج چشم حیوان در دو خط قرار گرفتند. آنها را با کمک زائده های کوچک به سر وصل می کردند. آنها ممکن است ساختاری مانند حشرات مدرن داشته باشند.

قابل توجه ترین ویژگی Opabinia پنج چشم آن است که در پشت سر آن قرار دارد. این چشم ها احتمالاً توسط حیوان برای یافتن غذا استفاده می شده است. به دلیل بدن منعطف، مشخص نیست که آیا اوپابینیا سبک زندگی دریایی (در ستون آب) یا اعماق دریا (پایین) را رهبری می‌کرد.

دانشمندان حتی بحث می کنند که آیا اوپابینیا اصلاً می تواند شنا کند یا خیر. شاید در مواقع خطر با خم شدن تمام بدن و کمک به تیغه ها توانسته بر فاصله ای در ستون آب غلبه کند.

کجا زندگی می کردی؟

بر خلاف تریلوبیت ها، تنها یک گونه از Opabinia تا کنون شناخته شده است، Opabinia regalis. نماینده آن در ذخایر شیل برگس در بریتیش کلمبیا، کانادا کشف شد.

در سال 1960، فسیل‌هایی از موجوداتی که محققان آن‌ها را گونه‌ای از Opabinia توصیف کردند، در نزدیکی نوریلسک در روسیه پیدا شد. با این حال، برخی از دانشمندان صحت شناسایی را زیر سوال می برند، به خصوص که بقایای آن بسیار ضعیف حفظ شده است.

در سال 1997، اخباری از استرالیا منتشر شد مبنی بر اینکه گونه ای مربوط به Opabinia نیز در آنجا یافت شده است. اما این نسخه نیز محل بحث علمی است.

با گذشت زمان، اظهارات دانشمندان روسی و استرالیایی ممکن است تأیید بیشتری دریافت کند. این بدان معنی است که Opabinia در سراسر دریاهای سراسر جهان توزیع شده است.

توهم زایی

Hallucigenia که ظاهراً محصول توهمات (از این رو نام آن) است، در اعماق دریا زندگی می کرد و سبک زندگی اعماق دریا را هدایت می کرد. بینایی او ضعیف بود. به احتمال زیاد، حیوان فقط بین نور و تاریکی تمایز قائل شد. هالوسیژنیا 10 جفت دست و پا داشت. سه شاخک اول به عنوان شاخک های دهانی عمل می کردند، هفت مورد باقی مانده برای راه رفتن.

از نظر اندازه، Hallucigenia حتی کوچکتر از Opabinia بود، ابعاد آن از 3.5 سانتی متر تجاوز نمی کرد، شبیه یک کرم کوچک با پاها و خارهای بلند به نظر می رسید.

در نوک هر پا یک یا دو پنجه کوچک وجود داشت. هفت جفت سنبله در پشت وجود داشت که می توانست عملکرد محافظتی را انجام دهد. سر کشیده مجهز به یک جفت چشم ساده و یک دهان بود که حلقه ای از صفحات سخت آن را احاطه کرده بود. دومی به عنوان دندان عمل کرد.

Hallucigenia یک بی مهره است که ارتباط آن با انواع خاصی از حیوانات هنوز مورد بحث علمی است. کاشف این موجود، دیرینه شناس آمریکایی، چارلز دولیتل والکات، آن را در زمره حفره ها طبقه بندی کرد. در سال 1977، دانشمند انگلیسی سیمون کانوی موریس، با بررسی بقایای موجود در آن زمان، اولاً نام خود را - هالوسیژنیا گذاشت و ثانیاً آن را به عنوان یک جنس مستقل توصیف کرد. دیرینه شناس معتقد بود که این حیوان جد انیکوفوران های مدرن است. دومی بی مهرگان زمینی رطوبت دوست هستند.

تحقیقات بیشتر نشان داده است که توهم زایی ممکن است جد مشترکی با بندپایان مدرن داشته باشد.

دیدگاه جالب دیگری نیز وجود دارد. به گفته او، بقایای فسیل شده که امروزه با توهم اشتباه گرفته می شود، می تواند بخشی از یک موجود بزرگتر باشد که هنوز برای علم ناشناخته است. این مورد در مورد Anomalocaris بود. برای مدتی، بخش های جداگانه آن به سه حیوان مختلف نسبت داده می شد.

تاریخچه مطالعه توهم زایی به اندازه ظاهر آن غیرعادی است. سیمون کانوی موریس، با بازیابی ظاهر حیوان، ابتدا اندام را با خارهای پشتی اشتباه گرفت و بالعکس. بنابراین در بازسازی او توهم زایی زیر و رو شد. تنها در سال 1991، پس از کشف یک گونه چینی مرتبط، دانشمند به اشتباه خود پی برد. تا سال 2015، این سوال که سر این حیوان چگونه است حل نشده باقی مانده بود.

آخرین کشف - اثری که به خوبی حفظ شده از یک موجود باستانی - امکان بازسازی کامل ظاهر حیوان را فراهم کرد.

ظاهر

از نظر ظاهری، توهم مانند یک کرم با دو ردیف پاهای خمیده و خارهای پشتی به نظر می رسید.

هالوسیژنیا دندان های حلقی داشت. کوچک اما تیز، در قسمت بالایی دستگاه گوارش در ورودی روده قرار داشتند. ظاهراً با کمک آنها حیوان می توانست غذا را جذب کند. دانشمندان پیشنهاد کردند که دندان‌های موجود در گلو از افتادن غذا از دهان در زمانی که توهم بخش جدیدی پیدا کرد، جلوگیری می‌کند. بسیاری از گونه های ماهی های امروزی چنین دندان هایی دارند.

نسبت فامیلی

در سال 1991، بقایای فسیل شده حیوانی که از نظر ظاهری شبیه توهم بود در چین پیدا شد. بدن این فسیل با صفحات سخت پوشانده شده بود که به همین دلیل نام آن - کرم زرهی - به خود گرفت. این موجود احتمالاً چندین جفت چشم در امتداد بدن داشت. مانند توهم، کرم با کمک چند جفت اندام انعطاف پذیر حرکت کرد.

کجا زندگی می کردی؟

بقایای فسیلی هالوسیژنیا برای اولین بار در استان بریتیش کلمبیا در کانادا یافت شد. علم مدرن بیش از 100 نمونه با درجات مختلف نگهداری را می شناسد. در سال 1991 فسیل یک گونه مرتبط در چین کشف شد. می توان فرض کرد که انواع مختلف توهم کاملاً گسترده بود. بنابراین دانشمندان امیدوارند در آینده بتوانند ردپایی از آنها را در سایر نقاط جهان پیدا کنند.

ویژگی‌های این الیاف باستانی، مانند اتصال آن‌ها به توده‌های آهن، نیز مشابه مواردی است که در میکروب‌های امروزی یافت می‌شود که از این توده‌ها برای چسبیدن به سنگ‌ها استفاده می‌کنند. این میکروب‌های اکسیدکننده آهن، آهن را به دام می‌اندازند که از دریچه‌های زیر آب خارج می‌شود تا در واکنش‌هایی که انرژی شیمیایی آزاد می‌کنند، استفاده کنند. سپس از این انرژی برای تبدیل دی اکسید کربن از آب اطراف به ماده آلی استفاده می شود که به میکروب ها اجازه رشد می دهد.

چگونه می دانستیم که فسیل هایی در آنجا وجود دارد؟

وقتی این ساختارهای فسیلی را پیدا کردیم، می‌دانستیم که آنها نامزدهای بسیار جالب و امیدوارکننده‌ای برای میزبانی میکروفسیل‌ها خواهند بود. اما ما نیاز داشتیم که نشان دهیم که آنها واقعاً اینگونه هستند، که آنها بیولوژیکی هستند. ما تمام سناریوهای ممکن برای تشکیل لوله‌ها و رشته‌ها، از جمله گرادیان‌های شیمیایی در ژل‌های غنی از آهن و گسترش دگرگونی سنگ‌ها را ارزیابی کردیم. هیچ یک از مکانیسم ها با مشاهدات ما مطابقت نداشت.

سپس به نشانه‌های شیمیایی موجود در سنگ‌هایی که ممکن است توسط میکروارگانیسم‌ها باقی مانده باشد، نگاه کردیم. ما ماده آلی را در گرافیت یافتیم که به شکلی نشان دهنده تشکیل میکروبی است. ما همچنین مواد معدنی کلیدی را یافتیم که معمولاً با تجزیه مواد بیولوژیکی در رسوبات، مانند کربنات و آپاتیت (که حاوی فسفر است) تولید می شوند. این کانی ها همچنین در ساختارهای دانه ای ظاهر می شوند که معمولاً در رسوبات اطراف موجودات در حال پوسیدگی تشکیل می شوند و گاهی اوقات ساختارهای میکروفسیلی را حفظ می کنند. همه این مشاهدات مستقل شواهد قوی به نفع منشا بیولوژیکی ریزساختارها ارائه کردند.

و آنها حضور بیولوژیکی قوی در سنگ های 3770 تا 4280 میلیون ساله نشان دادند که تاریخ اولین میکروفسیل های شناخته شده را 300 میلیون سال به عقب انداخت. بنابراین می‌دانید، اگر به 300 میلیون سال گذشته برگردیم، حتی دایناسورهایی در آنجا وجود نخواهند داشت، آنها هنوز ظاهر نشده‌اند.


این واقعیت که ما این اشکال حیات را در رسوبات دریچه های گرمابی از اوایل تاریخ زمین پیدا کردیم، از این نظریه دیرینه حمایت می کند که حیات در این نوع محیط سرچشمه گرفته است. محیطی که ما این ریزفسیل‌ها را در آن یافتیم، و همچنین شباهت‌های آن‌ها با فسیل‌های جوان‌تر و باکتری‌های مدرن، نشان می‌دهد که متابولیسم مبتنی بر آهن آن‌ها یکی از اولین راه‌هایی بود که حیات در زمین پرورش می‌داد.

همچنین، فراموش نکنیم که این کشف به ما نشان می‌دهد که زندگی در زمانی که آب مایع در سطح مریخ وجود داشت، توانست زمین را تسخیر کند و به سرعت تکامل یابد. این احتمال هیجان انگیز را برای ما به وجود می آورد که اگر شرایط روی سطح مریخ و زمین مشابه بود، حیات باید در حدود 3770 میلیون سال پیش در مریخ پدید آمده باشد. یا زمین به یک استثناء رشک برانگیز تبدیل شده است.

حتی فیلسوفان یونان باستان نیز در مورد راز فسیل ها متحیر بودند. آنها صدف های دریایی فسیل شده را در ارتفاعات کوه ها پیدا کردند و حدس زدند که آنها زمانی موجودات زنده ای بوده اند. این بدان معناست که فیلسوفان فرض می‌کردند که این قلمرو زمانی توسط دریا پوشیده شده بود. بیانیه کاملا منصفانه! اما این همه فسیل از کجا آمده اند؟ چگونه پوسته ها در سنگ ها فرو رفتند؟
فسیل ها بقایای و آثار گیاهان و جانورانی هستند که در ادوار گذشته روی زمین زندگی می کردند. البته باید توجه داشت که تنها بخش کوچکی از گیاهان و حیوانات منقرض شده به فسیل تبدیل می‌شوند. به عنوان یک قاعده، بقایای آنها یا توسط حیوانات دیگر خورده می شود یا توسط قارچ ها و باکتری ها تجزیه می شود. خیلی زود چیزی از آنها باقی نمانده است. پوسته ها یا اسکلت های استخوانی سخت موجودات زنده عمر طولانی تری دارند، اما در نهایت آنها نیز از بین می روند. و تنها زمانی که بقایای بقایای خیلی سریع در زمین دفن شوند، حتی قبل از اینکه زمان تجزیه پیدا کنند، فرصتی برای زنده ماندن و تبدیل شدن به فسیل دارند.

تبدیل شدن به سنگ

برای اینکه گیاه یا حیوان مرده به سرعت دفن شود، لازم است که یک لایه رسوبی، مثلاً ماسه یا سیلت، بالای آن تشکیل شود. سپس بقایای او به زودی از دسترسی هوایی محروم می شود و در نتیجه پوسیده نمی شود. در طی میلیون‌ها سال، لایه‌های رسوبی پایینی، تحت فشار لایه‌های بالایی تازه تشکیل شده، به سنگ جامد تبدیل می‌شوند. آبی که به لایه های رسوبی نفوذ می کند حاوی مواد معدنی است. گاهی اوقات آنها را از خود مواد رسوبی می شویند.
در نهایت، تحت وزن لایه های رسوبی بالایی، آب از لایه های پایینی خارج می شود. با این حال، مواد معدنی در داخل باقی می مانند و به اتصال لایه های رسوبی به یکدیگر و سخت شدن آنها به سنگ کمک می کنند. این مواد معدنی همچنین در بقایای گیاهان و جانوران رسوب می‌کنند و فضای بین سلول‌های آن‌ها را پر می‌کنند و حتی گاهی «جایگزین» استخوان‌ها یا پوسته‌های آن‌ها می‌شوند. بنابراین، به نظر می رسد که بقایای آن به سنگ تبدیل شده و میلیون ها سال در آنجا باقی می مانند. پس از مدت ها برخورد قاره ها می تواند این سنگ را از کف دریا به سطح زمین فشرده کند و خشکی در این مکان تشکیل شود. سپس باران، باد یا شاید دریا به تدریج سنگ را فرسایش می‌دهد و فسیل‌های پنهان درون آن را آشکار می‌کند.

1. حیوان مرده در بستر دریا فرو می رود.
2. جسدخواران و باکتری ها به زودی اسکلت او را از گوشت پاک می کنند.
3. یک لایه رسوبی در بالا تشکیل می شود.
4. مواد معدنی محلول در آب به سنگ ها و بقایای حیوانات نفوذ می کند.
5. آب به زور از سنگ خارج می شود و متراکم و سخت می شود. مواد معدنی موجود در آب به تدریج جایگزین مواد استخوانی در استخوان ها می شود.
6. میلیون ها سال بعد، سنگ از کف دریا بالا آمده و به خشکی تبدیل می شود. باران، باد یا شاید دریا به مرور زمان آن را فرسایش می‌دهد و فسیل‌های پنهان درون آن را آشکار می‌کند.

فسیل های کامل

برخی از بهترین فسیل های حفظ شده شامل حشرات و سایر موجودات کوچک موجود در کهربا هستند. کهربا از یک رزین چسبنده به دست می آید که از تنه انواع خاصی از درختان در صورت آسیب دیدن پوشش آنها ترشح می شود. این رزین بوی معطری منتشر می کند که حشرات را جذب می کند. با چسبیدن به pei، آنها خود را گرفتار می یابند. سپس رزین سخت می شود و یک ماده شفاف جامد تشکیل می شود که به طور قابل اعتمادی از بقایای حیوان از تجزیه محافظت می کند. در نتیجه، ارگانیسم‌های شکننده حشرات و عنکبوت‌های باستانی که در کهربا یافت می‌شوند، کاملاً حفظ می‌شوند. حتی می توان مواد ژنتیکی (DNA) را از آنها استخراج کرد و آن را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد.
برخی از شکننده ترین و ظریف ترین فسیل ها در سنگ های مرتبط با ذخایر زغال سنگ یافت می شوند. زغال سنگ یک سنگ سیاه و سخت است که عمدتاً از کربن موجود در بقایای گیاهان باستانی تشکیل شده است. نهشته های آن میلیون ها سال پیش در جنگل های باتلاقی شکل گرفته اند، هر از گاهی این گونه جنگل های باتلاقی توسط دریا غرق می شدند و زیر لایه ای ضخیم از گل و لای مدفون می شدند. گل و لای که به سرعت انباشته شد، به زودی سفت و فشرده شد و گلسنگ و شیل را تشکیل داد.
برگ‌ها و ساقه‌های گیاهانی که در آن جنگل‌ها رشد کرده‌اند، گاهی به صورت لایه‌های زغال سنگ یا لایه‌های سیاه نازک لایه‌های جداکننده کربن از شیل حفظ می‌شوند. در موارد دیگر، تنها اثری از پوست درخت، برگ یا ساقه سرخس در سنگ ها حفظ می شود. شیل ها به راحتی در یک صفحه افقی تقسیم می شوند و بر روی سطح تازه در معرض دید می توان به راحتی آثار فسیل شده کل شاخه ها را با برگ شناسایی کرد.
حتی جالب تر فسیل های یافت شده در به اصطلاح بتن ریزی است. آنها زمانی رخ می دهند که آب غنی از آهک به بقایای یک گیاه نفوذ کند. پس از تبخیر آب، بقایای آن در داخل سنگ آهک یافت می شود و کل ساختار شکننده گیاه با جزئیات بسیار در سنگ آهک نقش می بندد.

ردپای دایناسور در صخره های نزدیک موئنو، آریزونا، ایالات متحده حفظ شده است

ردپایی از گذشته

این اتفاق می افتد که بقایای واقعی یک حیوان خاص حفظ نمی شود، اما برخی از ردپاها، مانند رد پا، باقی می مانند. گاهی اوقات آثاری از حیوانات، به معنای واقعی کلمه، در سنگ های رسوبی حفظ می شود، مثلاً اگر آثاری که در ماسه به جا گذاشته اند با سیلت پر شود و به این شکل برای میلیون ها سال "حفظ" می شود. جانوران علاوه بر رد پا، هنگام خزیدن در گل و لای، خوردن ریزه‌ها (مواد آلی معلق در آب) یا حفاری در ته دریاچه یا دریا، می‌توانند آثار دیگری مانند شیارهای رسوبی از خود به جای بگذارند. این "آثار فسیل شده" نه تنها امکان اثبات وجود یک حیوان معین در یک مکان خاص را فراهم می کند، بلکه اطلاعات ارزشمندی در مورد سبک زندگی و نحوه حرکت آن در اختیار دانشمندان قرار می دهد.
جانوران پوست سخت، مانند تریلوبیت ها و خرچنگ های نعل اسبی، بسته به اینکه در حال استراحت، حرکت یا تغذیه هستند، می توانند تأثیرات متنوعی را در گل نرم به جا بگذارند. دانشمندان نام‌های جداگانه‌ای را برای بسیاری از این مسیرها تعیین کردند، زیرا نمی‌دانستند چه حیوانی آنها را ساخته است.
گاهی اوقات فضولات یک حیوان به فسیل تبدیل می شود. می توان آن را به خوبی حفظ کرد که دانشمندان از آن برای تعیین اینکه حیوان چه خورده استفاده می کنند. علاوه بر این، گاهی اوقات غذای هضم نشده در معده فسیل های حیوانات به خوبی حفظ شده یافت می شود. به عنوان مثال، در شکم ایکتیوسورها، خزندگان دریایی دلفین مانند، گاهی اوقات ماهی کامل یافت می شود - بقایای یک وعده غذایی که بدن شکارچی قبل از مرگ زمان هضم آن را نداشت.

قالب ها و قالب ها
گاهی اوقات آب با نفوذ به رسوبات، بقایای ارگانیسم مدفون در آنها را به طور کامل حل می کند و شکافی در این مکان باقی می ماند که دقیقاً خطوط قبلی خود را بازتولید می کند. نتیجه یک شکل فسیل شده از حیوان است (سمت چپ). متعاقباً، حفاری با مواد معدنی مختلف پر می‌شود و یک قالب فسیل‌شده با خطوطی مشابه با حیوانات ناپدید شده تشکیل می‌شود، اما ساختار داخلی آن را بازتولید نمی‌کند (راست).

رد پا روی سنگ

آثار فسیل شده دایناسورها اطلاعات زیادی در مورد نحوه حرکت این حیوانات و نوع سبک زندگی آنها در اختیار ما قرار داده است. به عنوان مثال، ردپای فسیل شده دایناسورها نشان می دهد که چقدر پاهای خود را هنگام راه رفتن باز می کنند. این به نوبه خود پاسخی به این سؤال می دهد که پاها چگونه قرار گرفته اند: در طرفین بدن، مانند مارمولک های مدرن، یا به صورت عمودی به سمت پایین، که بدن را با پشتیبانی محکم تری تأمین می کند. علاوه بر این، از این مسیرها حتی می توانید سرعت حرکت دایناسور را تعیین کنید.
دانشمندان همچنین تعیین کردند که کدام دایناسورها هنگام راه رفتن دم خود را روی زمین می کشیدند و کدام یک دم خود را آویزان نگه می داشتند. در برخی از مناطق ایالات متحده، زنجیره های فسیل شده ای از آثار انواع دایناسورهای گوشتخوار (گوشتخوار) و گیاهخوار حفظ شده است. مسیرها متعلق به بسیاری از حیوانات بود که در یک جهت حرکت می کردند. این بدان معنی است که دایناسورها در گله یا دسته حرکت می کردند. اندازه چاپ ها به ما اجازه می دهد تا در مورد تعداد حیوانات جوان در یک گله معین و مکان آنها در بین حیوانات بالغ در طول انتقال قضاوت کنیم.

رویای یک شکارچی فسیلی - انبوهی از آمونیت ها و پوسته های دوکفه ای در یک مکان. این یک نمونه معمولی از تجمع پس از مرگ است: فسیل ها در جایی که حیوانات مرده اند رخ نمی دهد. آنها یک بار توسط جریان های آب برده شدند و در یک تپه در مکانی کاملاً متفاوت ریخته شدند و در نهایت در زیر یک لایه رسوبی مدفون شدند. این حیوانات تقریباً 150 میلیون سال پیش در دوره ژوراسیک روی زمین زندگی می کردند.

بازآفرینی گذشته

علمی که فسیل‌ها را مطالعه می‌کند دیرینه‌شناسی نامیده می‌شود که در یونانی به معنای «مطالعه حیات باستانی» است. متأسفانه، بازآفرینی تصاویر گذشته با کمک فسیل‌ها، آنطور که ممکن است هنگام نگاه کردن به نقاشی‌های ارائه شده در این فصل به نظر برسد، آسان نیست. در واقع، حتی در موارد بسیار نادری که بقایای گیاهان و حیوانات به سرعت توسط لایه‌های رسوبی منتقل می‌شوند و به شکل فسیل حفظ می‌شوند، به عنوان یک قاعده، آنها دست نخورده باقی نمی‌مانند. رودخانه ها و نهرها می توانند آنها را با خود ببرند و در انبوهی بریزند و اسکلت های دست نخورده را بشکنند. در این حالت، قطعات سنگین‌تر ته نشین می‌شوند و موقعیت متفاوتی نسبت به دوران زندگی می‌گیرند و قطعات سبک‌تر با آب شسته می‌شوند. علاوه بر این، سیل و رانش زمین اغلب پوشش محافظ لایه‌های رسوبی را که روی فسیل‌ها ایجاد شده‌اند، مختل می‌کنند. سایر گیاهان و جانوران عملاً هیچ شانسی برای حفظ به شکل فسیلی ندارند، زیرا آنها در مناطقی زندگی می کنند که مواد رسوبی کافی وجود ندارد. به عنوان مثال، احتمال اینکه بقایای ساکنان جنگل یا ساوانا به داخل آب منتقل شوند و در آنجا زیر لایه‌ای از ماسه یا گل و لای دفن شوند، که به آنها امکان تبدیل شدن به فسیل را می‌دهد، بسیار ناچیز است.
همانطور که کارآگاهان باید بدانند که آیا جسد جابجا شده است یا نه، دیرینه شناسان نیز باید مطمئن شوند که بقایای فسیل شده یافت شده در یک مکان خاص متعلق به حیوانی است که واقعاً در آن مکان و در همان موقعیت و نحوه یافتن او مرده است. اگر واقعاً چنین باشد، پس چنین یافته‌هایی در مجموع، انباشت مادام العمر نامیده می‌شوند. مطالعه چنین تجمعاتی این امکان را فراهم می کند که مشخص شود چه حیواناتی در یک منطقه خاص زندگی می کردند. غالباً این امکان قضاوت در مورد ماهیت زیستگاه آنها را فراهم می کند - آیا آنها در آب زندگی می کردند یا در خشکی ، آیا آب و هوای اینجا گرم بود یا سرد ، مرطوب یا خشک. علاوه بر این، با مطالعه صخره های مشخصه منطقه می توان چیزهای زیادی در مورد محیط طبیعی که در زمان های قدیم در اینجا وجود داشته است، یاد گرفت. اما باز هم خیلی اوقات اتفاق می افتد که بقایای فسیلی به دور از محلی که حیوان در آن مرده است برده می شود و علاوه بر این، در طول راه تکه تکه می شود. علاوه بر این، برخی از حیوانات خشکی به سادگی به دریا می روند، که اغلب محققان را سردرگم می کند. یافته‌های فسیلی که پناهگاه نهایی خود را دور از مکان‌هایی که زمانی این جانوران و گیاهان مرده‌اند پیدا کرده‌اند، تجمع پس از مرگ نامیده می‌شوند.

داستان فسیلی به نام Anomalocaris. - تصویر واضحی از مشکلاتی که در انتظار دانشمندی است که در تلاش برای بازگرداندن یک حیوان منقرض شده از چند قطعه باقی مانده است. Anomalocaris (1) موجودی بزرگ و عجیب شبیه میگو بود که در دریاهای اولیه کامبرین زندگی می کرد. برای سال‌های متمادی، دانشمندان تنها با قطعات جدا شده از این حیوان مواجه شدند که آنقدر متفاوت از یکدیگر بودند که در ابتدا با نمایندگان گونه‌های بیولوژیکی کاملاً متفاوت اشتباه گرفته شدند. همانطور که بعداً مشخص شد، "anomalocaris" اصلی (2) فقط قسمت سر، "laggania" (3) بدن و "peitoia" (4) دهان همان حیوان بود.

وقتی زنده بودند چه شکلی بودند؟

یکی از جذاب ترین فعالیت های دیرینه شناسان، جمع آوری یک فسیل کامل از چند قطعه باقی مانده است. در موردی که یک حیوان منقرض شده شبیه هیچ حیوان زنده ای نیست، این کار چندان ساده نیست. در گذشته، دانشمندان اغلب قسمت‌های مختلف یک حیوان را با بقایای موجودات مختلف اشتباه می‌گرفتند و حتی نام‌های متفاوتی برای آن‌ها می‌گذاشتند.
دیرینه شناسان اولیه در حال مطالعه فسیل های سنگ های 570 میلیون ساله Burgess Shale در رشته کوه های راکی ​​کانادا، چندین حیوان فسیلی عجیب را کشف کردند. یکی از یافته ها شبیه نوک دم نسبتاً غیرمعمول یک میگوی کوچک بود. نام آن را آنومالوکاریس گذاشتند که به معنای "میگوی عجیب" است. فسیل دیگری شبیه چتر دریایی پهن شده با سوراخی در وسط بود و pei-tosh نام داشت. فسیل سوم به نام لاگانیا شبیه بدن له شده یک خیار دریایی بود. بعدها دیرینه شناسان بقایای فسیل شده لاگانیا و پیتویا را در کنار یکدیگر یافتند و به این نتیجه رسیدند که اسفنج و چتر دریایی روی آن نشسته اند.
این فسیل‌ها سپس در قفسه‌های کابینت‌های موزه‌ها ریخته شدند و چند سال پیش فراموش شدند و به یادگار ماندند. اکنون نسل جدیدی از دیرینه شناسان آنها را از جعبه های غبارآلود ماهیگیری کرده و دوباره شروع به مطالعه آنها کرده اند. دانشمندان متوجه شدند که هر سه نوع فسیل اغلب در صخره های نزدیک یافت می شوند. شاید ارتباطی بین آنها وجود داشته باشد؟ دیرینه شناسان بسیاری از این یافته ها را به دقت مطالعه کردند و به یک نتیجه شگفت انگیز رسیدند: این فسیل ها چیزی جز اعضای مختلف بدن یک حیوان نیستند، واقعاً یک میگو بسیار عجیب! علاوه بر این، این حیوان شاید بزرگترین ساکن دریاهای آن عصر بود. شبیه میگوی بزرگ بدون پا به طول 66 سانتی متر، با سر بیضی شکل (توزویا)، دو چشم بزرگ روی ساقه ها و دهان گرد بزرگ (پیتویا) با دندان های سخت به نظر می رسید. در جلو، "میگوی عجیب" یک جفت دست و پا به طول 18 سانتی متر برای گرفتن غذا (آنومالوکاریس) داشت. خب معلوم شد که لاگانیا بقایای پهن شده بدن این حیوان است.

بقایای فسیل شده یک جنگل تریاس در پارک ملی جنگل سنگ‌شده، آریزونا، ایالات متحده آمریکا. وقتی جنگل ها به طور ناگهانی توسط دریا پوشانده می شوند، می توانند سنگ شوند. در این حالت، مواد معدنی موجود در آب دریا به داخل چوب نفوذ کرده و در آن متبلور می شوند و سنگ جامد را تشکیل می دهند. گاهی اوقات چنین کریستال هایی در تنه درختان با چشم غیر مسلح دیده می شوند: آنها رنگ قرمز یا بنفش زیبایی به چوب می دهند.

فسیل ها زنده می شوند

اگر بتوانید صفحات وقایع نگاری سنگی را بخوانید، حقایق جالب زیادی از زندگی ساکنان سیاره ما در گذشته دور آن کشف خواهید کرد. پوسته‌های آمونیتی با نشانه‌های مشخص (به احتمال زیاد این نشانه‌های دندان موساسوروس، خزنده دریایی بزرگ است) نشان می‌دهد که اغلب توسط حیوانات دیگر مورد حمله قرار گرفته‌اند. رد دندان های جوندگان روی استخوان های فسیلی پستانداران مختلف نشان می دهد که این جوندگان اجساد مردار را می خوردند. بقایای فسیل شده یک ستاره دریایی در محاصره پوسته های نرم تن پیدا شد که ظاهراً از آنها تغذیه می کرد. و ماهی‌های ریه کاملاً در لجن سنگ‌شده نگهداری می‌شدند، جایی که زمانی با آرامش در لانه‌های خود چرت می‌زدند. آنها حتی بچه دایناسورهایی را پیدا کردند که مرده بودند درست زمانی که از تخم هایشان بیرون می آمدند. اما همه اینها، افسوس، یافته های بسیار نادری هستند. معمولاً برای به دست آوردن ایده ای از سبک زندگی حیوانات منقرض شده طولانی مدت، دانشمندان باید رفتار حیوانات مدرن مرتبط - نوادگان دور آنها را به آنها منتقل و تعمیم دهند.

تجهیزات شکار فسیلی سر یک چکش زمین شناسی دارای یک لبه صاف مخصوص برای شکستن نمونه های سنگ و یک نوک گوه ای شکل است که به فضاهای بین قطعات سنگ فشار داده می شود تا آنها را از هم جدا کند. علاوه بر این، می توانید از اسکنه برای کار با سنگ در اندازه های مختلف استفاده کنید. دفترچه یادداشت و قطب نما برای ثبت محل دقیق فسیل در سنگ و همچنین جهت سنگ ها در معدن یا صخره مفید است. یک لوپ دستی می تواند به شما در شناسایی فسیل های ریز مانند دندان یا فلس ماهی کمک کند. برخی از زمین شناسان ترجیح می دهند محلول اسید را با خود حمل کنند تا فسیل های شکننده را از سنگ استخراج کنند، اما این کار هنوز در آزمایشگاه بهتر انجام می شود، جایی که معمولاً با استفاده از انواع سوزن ها، موچین ها و خراش ها عملیات ظریف تری را انجام می دهند. دستگاه الکتریکی ارائه شده در اینجا یک ویبراتور است، از آن برای شل کردن قطعات سنگ استفاده می شود

فسیل هانت

شگفت‌انگیز است که این روزها فسیل‌های بسیاری را می‌توان یافت - نه فقط در صخره‌ها و معادن، بلکه در سنگ‌هایی که دیوار خانه‌های شهر را تشکیل می‌دهند، در زباله‌های ساختمانی و حتی در باغ خود. اما همه آنها فقط در سنگهای رسوبی یافت می شوند - سنگ آهک، گچ، ماسه سنگ، گلسنگ، رس یا تخته سنگ.
برای تبدیل شدن به یک شکارچی فسیل خوب، بهتر است از متخصصان مجرب مشاوره بگیرید. ببینید آیا انجمن یا موزه زمین شناسی در این نزدیکی هست که اکسپدیشن های شکار فسیلی را سازماندهی می کند. در آنجا امیدوارکننده‌ترین مکان‌ها را برای جستجو به شما نشان می‌دهند و توضیح می‌دهند که معمولاً فسیل‌ها در کجا یافت می‌شوند.

یک تصویر اشعه ایکس با رنگ مصنوعی به فرد اجازه می دهد تا ساختار داخلی یک آمونیت فسیلی را ببیند. دیوارهای نازکی را نشان می دهد که محفظه های داخلی پوسته را جدا می کند.

مشق شب

مانند هر کارآگاهی، باید تا آنجا که ممکن است در مورد «سرنخ‌هایی» که در جستجوی آنها هستید، اطلاعات کسب کنید. از کتابخانه محلی خود دیدن کنید و ببینید چه نوع سنگ هایی در منطقه شما یافت می شود. کتابخانه باید نقشه هایی داشته باشد که این نژادها را نشان دهد. سنشون چنده؟ انتظار دارید چه فسیلی در آنها پیدا کنید؟ به موزه تاریخ محلی بروید و ببینید قبل از شما چه فسیل هایی در این منطقه پیدا شده است. بیشتر اوقات فقط با قطعات فسیلی جدا شده روبرو می شوید و اگر از قبل بدانید به دنبال چه هستید، تشخیص آنها بسیار آسان تر است.

یک زمین شناس استخوان های فسیل شده دایناسور را از یک سنگ با استفاده از یک اسکنه بسیار ظریف در پارک ملی دایناسور در ایالات متحده استخراج می کند.

آنچه فسیل ها می گویند

محیط. فسیل‌ها به ما اجازه می‌دهند تا نوع محیطی را که یک سنگ معین در آن شکل گرفته است، تعیین کنیم. اقلیم. از روی فسیل ها می توان ماهیت آب و هوای یک منطقه خاص در دوران باستان را قضاوت کرد. سیر تکاملی. فسیل‌ها به ما اجازه می‌دهند تا چگونگی تغییر اشکال بیولوژیکی در طول میلیون‌ها سال را ردیابی کنیم.
تاریخ گذاری سنگ ها فسیل ها به تعیین سن سنگ های حاوی آنها و همچنین ردیابی حرکت قاره ها کمک می کنند.

اول ایمنی

بسیار مهم است که برای سفر شکار فسیلی خود به درستی آماده شوید. سرگردانی در پای صخره یا بالا رفتن از دیواره های معدن، فعالیت ایمن نیست. اول از همه، شما باید رضایت مالکان منطقه را برای انجام چنین تحقیقاتی در آنجا جلب کنید. آنها نیز به نوبه خود می توانند به شما در مورد خطرات احتمالی هشدار دهند. معادن و صخره ها عموماً مکان هایی متروک و ناامن هستند و هرگز نباید به تنهایی به آنجا بروید. هنگام خروج، حتما یادداشتی بگذارید یا به خانواده خود بگویید کجا می توانند شما را پیدا کنند.
شکارچیان حرفه ای فسیل، دیرینه شناسان، معمولاً قطعات سنگ حاوی فسیل را به آزمایشگاه خود می برند. اگر فسیل ها بسیار شکننده یا بسیار خرد شوند، قبل از رها شدن از سنگ با یک لایه محافظ از گچ یا فوم پوشانده می شوند. در آزمایشگاه، دانشمندان با استفاده از مته های دندانپزشکی، جت های آب پرفشار و حتی محلول های اسید، یافته های خود را از سنگ همراه استخراج می کنند. اغلب، قبل از کار با یک فسیل، دیرینه شناسان آن را در یک ماده شیمیایی خاص خیس می کنند تا قوی تر شود. در هر مرحله از کار، آنها با دقت تمام جزئیات را ترسیم می کنند و عکس های زیادی هم از خود فسیل و هم از هر چیزی که اطراف آن را احاطه کرده است، می گیرند.
نوعی روسری محکم روی سر خود قرار دهید - مثلاً کلاه ایمنی موتورسیکلت کاملاً مناسب است. بدون استفاده از عینک ایمنی یا حداقل عینک ساده شروع به چکش زدن بر روی سنگ نکنید: پرواز ذرات ریز از روی سنگ با سرعت زیاد می تواند به چشم شما آسیب جدی برساند. سعی نکنید فسیلی را با چکش از دیوار صخره بیرون بیاورید. ارتعاشات حاصل می تواند به سرعت سنگ بالای سر شما را شل کند و باعث ریزش سنگ شود. به طور معمول، شما قادر خواهید بود فسیل های زیادی را در سنگ هایی که روی زمین قرار دارند پیدا کنید.

گزارش های زمین شناسی شما

یک زمین شناس آماتور خوب همیشه سوابق دقیق کار انجام شده را نگه می دارد. بسیار مهم است که بدانید دقیقاً چه زمانی و کجا یک فسیل معین را کشف کرده اید. این بدان معناست که شما نه تنها باید نام صخره، معدن، یا خود محل ساخت و ساز را بنویسید، بلکه باید مکان خاصی را که فسیل را در آن پیدا کرده اید نیز توصیف کنید. در یک تکه سنگ بزرگ بود یا در یک قطعه کوچک؟ آیا آن را نزدیک یک صخره یا مستقیماً در زمین پیدا کردید؟ آیا فسیل دیگری در این نزدیکی وجود داشت؟ اگر بله کدومشون؟ فسیل ها در کجای سنگ قرار داشتند؟ همه این داده ها به شما کمک می کند تا در مورد شیوه زندگی حیوان و نحوه مرگ آن بیشتر بدانید. سعی کنید مکانی را که جایزه خود را پیدا کرده اید ترسیم کنید. انجام این کار با کاغذ شطرنجی آسان تر خواهد بود. البته، می‌توانید از مکان عکس بگیرید، اما طراحی اغلب به شما اجازه می‌دهد تا جزئیات منظره را بهتر ثبت کنید.
اگر نتوانید فسیل هایی را که پیدا کرده اید به خانه ببرید، عکس ها و نقاشی ها بسیار مفید خواهند بود. در برخی موارد، می‌توانید از فسیل یک گچ بری بسازید یا قالبی از پلاستیک بسازید. حتی اگر یک فسیل به طور محکم در سنگ جاسازی شده باشد، می تواند چیزهای زیادی در مورد تاریخ این منطقه به شما بگوید.
برای حمل فسیل های خود حتما مواد بسته بندی به همراه داشته باشید. نمونه های بزرگ و بادوام را می توان در کاغذ روزنامه پیچیده و در یک کیسه پلاستیکی قرار داد. فسیل های کوچک را بهتر است در یک شیشه پلاستیکی قرار دهید، ابتدا با پشم پنبه پر شود. برای جعبه ها و خود فسیل ها برچسب بسازید. قبل از اینکه متوجه شوید، فراموش خواهید کرد که کجا و چه زمانی نمایشگاه های مختلف را در مجموعه خود کشف کرده اید.

دیرینه شناسان معمولاً استخوان های فسیلی را با لایه ای از گچ می پوشانند تا از شکستن یا ترک خوردن آنها در حین انتقال به موزه جلوگیری کنند. برای انجام این کار، باندها را در محلول گچی خیس کرده و دور فسیل ها یا تکه های سنگی که داخل آن هستند، می پیچند.

تاریخچه "پنجه ها"

در سال 1983، دیرینه شناس آماتور انگلیسی ویلیام واکر به دنبال فسیل در یکی از معادن خاک رس در ساری بود. ناگهان متوجه یک قطعه سنگ گرد بزرگ شد که تکه کوچکی از استخوان از آن بیرون زده بود. واکر این بلوک را با یک چکش شکافت و قطعات یک پنجه بزرگ به طول تقریباً 35 سانتی متر از آن بیرون افتاد.او یافته خود را به لندن، به موزه تاریخ طبیعی بریتانیا فرستاد، جایی که کارشناسان خیلی زود متوجه شدند که با یک چنگال فوق العاده روبرو هستند. نمونه کنجکاو - پنجه یک دایناسور گوشتخوار. این موزه یک اکتشاف علمی به این معدن خاک رس فرستاد و اعضای آن موفق شدند بسیاری از استخوان های دیگر همان حیوان را کشف کنند - در مجموع بیش از دو تن وزن داشتند. دایناسور ناشناخته "پنجه" نام داشت.

چگونه "پنجه" حفظ شد
برای محافظت از استخوان ها در برابر خشک شدن و ترک خوردن، دانشمندان از گچ بری برخی از آنها استفاده کردند. سنگ حاوی فسیل ها با دقت با استفاده از تجهیزات ویژه حذف شد. سپس استخوان ها با خیساندن آنها در رزین تقویت شدند. در نهایت، نمونه هایی از استخوان ها از فایبرگلاس و پلاستیک ساخته شد تا به موزه های دیگر ارسال شود.

نحوه مونتاژ Humpty Dumpty
هنگامی که دانشمندان یک اسکلت کامل را از استخوان های پراکنده جمع آوری کردند، متوجه شدند که یک گونه کاملاً جدید از دایناسورها را کشف کرده اند. او را باری اونیکس واکری نامیدند. باریونیکس در زبان یونانی به معنای «پنجه سنگین» است و کلمه واکری به افتخار کاشف باریونیکس، ویلیام واکر، اضافه شده است. طول باریونیکس به 9 تا 10 متر می رسید و ظاهراً روی پاهای عقب خود حرکت می کرد و ارتفاع آن تقریباً 4 متر بود و وزن "پنجه ها" حدود دو تن بود. پوزه باریک دراز و دهان با دندان های بسیار شبیه پوزه تمساح مدرن بود. این نشان می دهد که Baryonyx ماهی خورده است. دندان و فلس ماهی در معده دایناسور پیدا شد. به نظر می رسید که پنجه بلند پیدا شده روی انگشت شست پنجه جلویش باشد. دشوار است که بگوییم چرا این پنجه به Baryonyx - برای گرفتن ماهی خدمت می کند؟ یا شاید او را مانند کروکودیل در دهانش گرفت؟
گودال سفالی که 124 میلیون سال پیش "پنجه ها" در آن مردند، در آن زمان دریاچه ای بود که در یک دره رودخانه بزرگ شکل گرفته بود. باتلاق‌های زیادی در اطراف وجود داشت که دم اسب‌ها و سرخس‌ها در آن‌ها رشد کرده بودند. پس از مرگ باریونیکس، جسد او را در دریاچه شسته و به سرعت در زیر لایه‌ای از گل و لای دفن کردند. در همان لایه‌ها، می‌توان بقایای برخی از انواع دایناسورهای گیاه‌خوار، از جمله ایگوانودون متأخر را کشف کرد. با این حال، باریونیکس تنها گونه دایناسور گوشتخوار است که از صخره های این عصر در سراسر جهان شناخته شده است. 30 سال پیش، استخوان های مشابهی در صحرای صحرا یافت شد و دایناسورهای مرتبط با باریونیکس احتمالاً در یک منطقه گسترده - از انگلستان مدرن تا شمال آفریقا - توزیع شده اند.

ابزار کاردستی

برای شکستن سنگ و استخراج فسیل از آن، به یک چکش زمین شناسی (از نوع با انتهای صاف بزرگ) نیاز دارید. مجموعه‌ای از اسکنه‌هایی که به‌طور خاص برای کار با سنگ طراحی شده‌اند، به شما کمک می‌کنند تا سنگ‌های اضافی را از پیدایش پاک کنید. اما بسیار مراقب باشید: به راحتی می توانید خود فسیل را بشکنید. سنگ نرم را می توان با یک چاقوی آشپزخانه قدیمی تراشید، اما یک مسواک به خوبی کار می کند تا گرد و غبار و ذرات کوچک را از فسیل پاک کند.

یک دیرینه شناس بقایای سنگ را از مهره دایناسور با یک اره دندانی لبه الماس جدا می کند. سپس ذرات سنگ باقیمانده از فسیل را با یک ابزار حکاکی ظریف تر خراش می دهد.

بقایای فسیلی آثاری از زندگی باستانی هستند که تا به امروز باقی مانده اند و در اعماق لایه های زمین حفظ شده اند. فسیل‌ها می‌توانند شامل هر دو بخش از موجوداتی باشند که زمانی روی زمین زندگی می‌کرده‌اند و آثاری که این موجودات در طول زندگی‌شان به جا گذاشته‌اند (به اصطلاح آثار حضوری). حیوان یا گیاه مرده ای که خود را در پناه مطمئن سنگ های رسوبی می بیند، در نهایت بخشی از پوسته زمین می شود و در نتیجه یکسری فرآیندهای شیمیایی، خاصیت سنگ پیدا می کند، یعنی سنگ می شود. برای اینکه فرآیند فسیل‌سازی، یعنی سنگ‌سازی رخ دهد، حیوان یا گیاه باید فوراً با لایه‌ای از سیلت یا سنگ رسوبی پوشانده شود. بنابراین، حیوان یا گیاه پوشیده شده با لایه ای از سیلت یا سنگ دیگر، از تماس با هوا اجتناب می کند و فرآیند سنگ شدن این موجود آغاز می شود، زمانی که مواد معدنی موجود در زمین، مولکول های آلی موجود در بافت های سخت ارگانیسم مرده را جابجا می کنند. و جای آنها را بگیرند.

فسیل ها مهم ترین شواهد برای تاریخچه پیدایش حیات روی زمین هستند. تا به امروز، دیرینه شناسان صدها میلیون بقایای فسیل شده از اشکال حیات باستانی را در تمام گوشه و کنار زمین کشف کرده اند که به ما امکان می دهد در مورد تاریخچه و شکل گیری حیات نتیجه گیری واقعی کنیم. تمام بقایای فسیل شده یافت شده تا به امروز نشان می دهد که حیات روی زمین به طور ناگهانی، به شکل بسیار توسعه یافته، بدون هیچ نقص یا کاستی ظاهر شده است و در طول صدها میلیون سال از وجود حیات، حتی یک موجود زنده حتی یک تغییر را تجربه نکرده است. ، و هنوز هم به شکل و شکلی که آفریدگار متعال آن را بر روی زمین آفریده است وجود دارد.

این شرایط دلیل مهم و غیرقابل انکاری بر خلقت حیات است. در میان صدها میلیون بقایای باقی مانده، حتی یک مورد پیدا نشد که شکل گیری تدریجی اشکال حیات را نشان دهد، یعنی سناریوی تکاملی با یک مثال تأیید نمی شود. فقط چند فسیل وجود دارد که تکامل‌گرایان سعی کرده‌اند آن‌ها را به عنوان اشکال انتقالی ارائه کنند، با این حال، نمونه‌هایی که داروینیست‌ها به عنوان نمونه‌هایی از اشکال انتقالی نشان داده‌اند، بعداً جعلی بوده‌اند، که یک بار دیگر وضعیت ناامیدکننده‌ای را نشان می‌دهد که طرفداران نظریه داروین پیدا می‌کنند. زمانی که مجبور می شوند به دلیل فقدان شواهد واقعی به روش هایی متوسل شوند که چندان شایسته دانشمندان نیست.

کاوش‌های دیرینه‌شناسی که بیش از 150 سال است در اقصی نقاط جهان ادامه دارد، نشان می‌دهد که ماهی‌ها از زمان پیدایش روی زمین همیشه ماهی بوده‌اند، سوسک‌ها سوسک بوده‌اند، پرندگان مانند الان بوده‌اند، خزندگان همیشه خزندگان بوده‌اند. . اجازه دهید یک بار دیگر تکرار کنیم، هیچ بقایایی وجود ندارد که اشکال انتقالی موجودات زنده را نشان دهد، به عنوان مثال، روند تبدیل ماهی به خزندگان یا خزندگان به پرندگان (!). به عبارت دیگر، داده‌های بقایای فسیل شده یافت شده، ادعای اصلی نظریه تکامل را در مورد روند تکامل تدریجی، میلیون‌ها سال گونه‌های حیات در نتیجه تغییرات متعدد در ساختار یا عملکرد بدن، درهم شکست.

فسیل ها همراه با اطلاعات مربوط به مراحل ایجاد حیات، اطلاعات مهمی را در مورد تغییرات سطح زمین در نتیجه حرکت قاره ها و تغییرات آب و هوایی در این سیاره در اختیار علم قرار می دهند. قابل توجه است که بقایای فسیل شده از زمان یونان باستان توجه محققان را به خود جلب کرده است، اما دیرینه شناسی به عنوان شاخه ای جداگانه از علم تنها در اواسط قرن هفدهم ظهور کرد. اولین مطالعات علمی که به مطالعه بقایای فسیل شده اختصاص یافت، آثار رابرت هوک بود میکرووگرافی(Micrographia, 1665); بحث در مورد زلزله(گفتمان زمین لرزه ها، 1668) و آثار نیلز استنسن (نیکولاس استنو). در زمان هوک و استنو، دانشمندان باور نداشتند که تصاویر فسیل شده موجودات زنده موجود در زمین، آثار فسیل شده حیواناتی است که زمانی واقعاً زندگی می کردند، اما معتقد بودند که این یک خلقت شگفت انگیز از طبیعت است که به طور معجزه آسایی از موجودات زنده در چنین نقاشی های سنگی دلیل چنین توضیحات خارق العاده ای کمبود اطلاعات در مورد تاریخ زمین شناسی زمین بود. به عنوان مثال، دانشمندان نمی‌توانستند باور کنند که آثار فسیل‌شده ماهی که در کوه‌ها یافت می‌شود واقعاً متعلق به یک ماهی باشد، زیرا آنها از نظر فیزیکی نمی‌دانستند که چگونه ماهی‌های ساکن در دریاها می‌توانند به چنین ارتفاعی برسند. اعتقاد بر این است که نیکلاس استنو اولین کسی بود که مانند لئوناردو داوینچی، زمین شناسی را به سطح جدیدی از توسعه برد و این ادعای انقلابی را مطرح کرد که ظاهراً سطح آب در طول زمان کاهش یافته و کاهش یافته است. رابرت هوک، به نوبه خود، اولین کسی بود که اعلام کرد کوه ها می توانند در نتیجه زمین لرزه هایی که در لایه های کوه های اقیانوسی یا برخورد قاره ها رخ می دهند، تشکیل شوند.

پس از اینکه نتیجه گیری هوک و استنو مبنی بر اینکه بقایای یافت شده می توانند آثار فسیل شده اشکال حیات باستانی باشند مورد پذیرش علمی قرار گرفت، زمین شناسی به سرعت شروع به توسعه کرد، با جمع آوری سیستماتیک بقایای فسیلی و مطالعه آنها در قرن 18 و 19 آغاز شد. بنابراین، دیرینه شناسی به عنوان یک رشته علمی جداگانه شروع به ظهور کرد. اصول ایجاد شده توسط نیکلاس استنو در طبقه بندی و شناسایی بقایای فسیلی پذیرفته شد. توسعه سریع کانی شناسی، استخراج سنگ معدن و ساخت راه آهن، که در پایان قرن 18 آغاز شد، امکان انجام بسیاری از اکتشافات جدید و دقیق در روده های زمین را فراهم کرد.

زمین‌شناسی مدرن ثابت کرده است که زمین از لایه‌هایی به نام لایه‌ها تشکیل شده است که این لایه‌ها در حرکت هستند و قاره‌ها و سکوی اقیانوس‌ها را با خود به حرکت در می‌آورند. با حرکت طبقات، تغییراتی در جغرافیای زمین رخ می دهد و کوه ها از حرکت و برخورد لایه های بزرگ به وجود می آیند. تغییرات جغرافیایی زمین که در یک دوره زمانی طولانی رخ داد، نشان داد که سرزمین هایی که اکنون کوه هستند در زمان های قدیم پوشیده از آب بوده و یا در کف دریاها و اقیانوس ها قرار داشته اند.

بنابراین، بقایای فسیل شده یافت شده در سنگ های کوهستانی به مهم ترین منبع اطلاعاتی در مورد مراحل مختلف شکل گیری زمین تبدیل شده است. اطلاعات زمین‌شناسی نشان داد که بقایای فسیل شده موجودات زنده که پس از مرگ در سنگ‌های رسوبی نگهداری می‌شدند، در مدت زمان طولانی در هنگام شکل‌گیری کوه‌ها و حرکت طبقات، به بیرون رانده شدند و تا سطح زمین بالا آمدند.

در طی تحقیقات، مشاهده شد که انواع خاصی از فسیل‌ها فقط در لایه‌های خاصی و انواع خاصی از سنگ‌ها یافت می‌شوند. در هر یک از لایه‌های سنگی، گروه‌های خاصی از بقایای فسیل‌شده انواع خاصی از موجودات زنده وجود داشت که به نوعی نشانه این لایه بود. این بقایای "امضا" بسته به دوره زمانی و منطقه، تغییرات متعددی را نشان دادند. به عنوان مثال، دو محیط مختلف یا سنگ های رسوبی در یک لایه فسیلی مانند بستر دریاچه باستانی یا صخره های مرجانی باستانی رخ داده اند. یا، برعکس، در اعماق دو سنگ مختلف، صدها کیلومتر از هم، می‌توان فسیل «امضا» یکسانی را پیدا کرد. بر اساس فسیل های یافت شده، جدول زمین شناسی یکپارچه زمین تهیه شد که امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

با مرگ یک موجود زنده، بافت های نرم بدن آن تحت تأثیر باکتری ها و محیط، شروع به پوسیدگی و تجزیه می کنند. (بسیار به ندرت مواردی وجود دارد که بافت های نرم در معرض پوسیدگی قرار نگیرند). بافت‌های بادوام‌تر بدن (استخوان‌ها، دندان‌ها، پوسته حاوی مواد معدنی) در برابر تأثیرات محیطی و فرآیندهای شیمیایی بدون تخریب مقاوم‌تر هستند. این فرآیندها آغاز فرآیند فسیل سازی را فراهم می کنند. بنابراین، قطعات فسیل شده شامل استخوان‌ها و دندان‌های مهره‌داران، پوسته بازوپایان و نرم تنان، اسکلت بیرونی تریلوبیت‌ها و برخی موجودات زره‌دار، ساختارهای مرجانی و اسفنجی و بخش‌های چوبی گیاهان است.

به طور معمول، فسیل ها به قسمت های سخت اسکلت گفته می شود که سنگ شده اند. با این حال، بقایای نه تنها در نتیجه فسیل شدن شکل می گیرند. ماموت های یخ زده در توده یخ، حشرات و خزندگان کوچک منجمد شده در رزین کهربا نیز تا به امروز کاملاً حفظ شده اند.

شرایط محیطی عوامل بسیار مهمی در تشکیل فسیل هستند. به عنوان مثال، تشکیل فسیلی که در اعماق دریا قرار دارد، سریعتر از فسیلی که در خشکی تشکیل شده است، شروع می شود و برای مدت طولانی تری زنده می ماند.

رایج ترین فرآیند برای فسیل کردن بقایای معدنی یا کانی سازی است. در طی این فرآیند، مواد معدنی یافت شده در رسوبات پوشاننده موجود مرده شروع به جایگزینی سلول های آلی استخوان های حیوان می کنند. اگر حیوانی در آب بمیرد، مواد معدنی محلول در آب به مرور زمان مولکول های آلی استخوان ها را بیرون می راند و جای آنها را می گیرند. فرآیند پرمینرالیزاسیون در چند مرحله انجام می شود:

اول از همه، بدن حیوان مرده باید فوراً با لایه ای از خاک، گل، گل و لای، سنگ آتشفشانی یا ماسه پوشانده شود، یعنی دسترسی هوا به بدن باید متوقف شود. در ماه های بعدی، ضخامت زمینی که بدن حیوان را پوشانده است، همچنان افزایش می یابد و لایه های جدیدی تشکیل می شود. لایه های زمین به عنوان یک سپر عمل می کنند و از بدن حیوان در برابر تأثیرات خارجی و پوسیدگی فیزیکی محافظت می کنند. به تدریج ضخامت لایه های زمین افزایش می یابد و در عرض چند صد سال بدن حیوان با لایه ای چند متری از زمین یا بستر دریا پوشانده می شود. با گذشت زمان، قسمت های جامد بدن مانند استخوان ها، پوسته، فلس ها، غضروف ها به تدریج شروع به تجزیه شیمیایی می کنند. آب شروع به تراوش در بافت هایی می کند که فرآیند تجزیه شیمیایی در آن ها آغاز شده است و مواد معدنی موجود در آب به تدریج در بافت ها ته نشین می شوند و حفره های ایجاد شده در اثر تجزیه مواد آلی را پر می کنند. مواد معدنی رسوب‌شده در بافت‌ها بسیار قوی‌تر از اجزای آلی تخریب‌شده هستند و در برابر تخریب موقت (کلسیم، پیریت، سیلیکون، آهن، یعنی مواد معدنی اصلی تشکیل‌دهنده سنگ‌ها) مقاوم‌تر هستند. بنابراین، در طی میلیون‌ها سال، مواد معدنی ذرات تخریب‌شده ساختار استخوان، غضروف و پوسته‌ها را جابه‌جا می‌کنند و این فضاهای خالی را پر می‌کنند و در نتیجه یک کپی سنگی دقیق از موجود زنده زمانی به دست می‌آیند، یعنی شکل و طرح کلی آن دقیقاً مشابه آن‌هاست. در طول زندگی در آن وجود دارد، اما ماده ای که آنها از آن ساخته شده اند سنگ است.

در نتیجه فرآیند permineralization، اشکال مختلفی از فرآیند رخ می دهد:

1. اگر اسکلت به طور کامل در سنگ رسوبی غوطه ور بود و تنها پس از آن روند تخریب آن آغاز شد، آنگاه شکل درونی موجود کانی می شود، یعنی ساختاری سنگی به دست می آورد.

2. اگر سلول های آلی اسکلت به طور کامل با مواد معدنی جایگزین شوند، یک کپی دقیق از اسکلت و تمام استخوان ها به دست می آوریم.

3. اگر بدن حیوانی توسط توده سنگ رسوبی له شود، اشکال و خطوط دقیق موجود و گاهی حتی پوشش بیرونی روی سنگ باقی می ماند.

در مورد فسیل‌های گیاهی، فرآیند شیمیایی زغال‌زدگی بافت وجود دارد که توسط باکتری‌ها نیز ایجاد می‌شود. زغال سنگ یک فرآیند شیمیایی است که در آن قسمت هایی از گیاهان با قطع اکسیژن و افزایش دما و افزایش تجمع کربن به زغال سنگ تبدیل می شود. در فرآیند زغال‌زدایی ساختار چوب، مولکول‌های اکسیژن و نیتروژن جای خود را به کربن و هیدروژن می‌دهند. باکتری های کربنیزاسیون بسته به فشار، اختلاف دما یا سایر فرآیندهای شیمیایی، مولکول های بافت چوب که معمولاً فیبر هستند را از بین می برند و فرآیند جابجایی پروتئین ها و سلولز از ساختار درخت آغاز می شود که جای آن را الیاف کربن می گیرند. همه مواد آلی دیگر مانند کربن، متان، سولفات هیدروژن و بخار آب جابجا می شوند. به لطف این فرآیند، در دوره کربونیفر (354-290 میلیون سال پیش)، تشکیل ذخایر زغال سنگ در مناطق باتلاقی آغاز شد.

گاهی اوقات فسیل ها به روش های دیگری تشکیل می شدند. ارگانیسم هایی که در آب های با کلسیم بالا مدفون شده بودند، خود را توسط مواد معدنی مانند تراورتن پوشانده بودند. با پوسیدگی ارگانیسم، آثاری از آن روی مواد معدنی باقی ماند.

بسیار نادر است که بافت نرم، خز، مو یا پوست حیوان به عنوان فسیل حفظ شود. با این حال، بقایای موجودات مربوط به دوران پرکامبرین (4.6 میلیارد - 543 میلیون سال) که ساختاری فوق‌العاده نرم داشتند، در بقایای فسیل‌شده نیز به شکل آثاری به خوبی حفظ شده به دست ما رسیده است. همراه با ساختارهای استخوانی و اسکلت‌ها، بقایای بافت‌های نرم و اندام‌های داخلی حیواناتی که در دوره کامبرین (543 تا 490 میلیون سال) زندگی می‌کرده‌اند، به خوبی حفظ شده دریافت کرده‌ایم که به ما امکان می‌دهد ساختار اندام‌های داخلی بدن را مطالعه کنیم. قدیمی ترین ساکنان زمین علاوه بر این، بافت نرم، موی حیوانات و موهای حشرات نیز در کهربا حفظ شده است، سن بقایای آن حدود 150 میلیون سال است، که همچنین امکان تجزیه و تحلیل دقیق از اشکال زندگی آن دوره را فراهم می کند. ماموت ها که بدون تغییر در اسارت در یخ در سیبری نگهداری می شدند، یا حشرات، خزندگان کوچک که توسط رزین کهربا در جنگل های بالتیک اسیر شده بودند، همراه با بافت های نرم، سنگ شده و کاملاً حفظ شدند.

اندازه فسیل ها نیز تنوع زیادی را نشان می دهد. دیرینه شناسان فسیل هایی از میکروارگانیسم ها و فسیل های عظیمی از کل گروه های جانوران ساکن در جوامع را یافته اند. مجموعه ای منحصر به فرد از فسیل ها، صخره های اسفنجی هستند که به عنوان یک کوه بزرگ در ایتالیا حفظ شده اند. این بالاترین "ارتفاع زنده" از صخره های اسفنجی کلسیمی 145 میلیون ساله تشکیل شده است. این صخره‌های اسفنجی که در کف دریای باستانی تتیس توسعه یافته‌اند، در نتیجه حرکت لایه‌های تکتونیکی از دریا بالاتر و بالاتر رانده شدند. این ارتفاع همچنین ارگانیسم هایی را که در دوره تریاس در صخره های اسفنجی زندگی می کردند حفظ می کند. Burgess Shale در کانادا و Chenjiang در چین که صدها هزار بقایای فسیل شده از حیوانات را در خود جای داده‌اند، معروف‌ترین و به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. ذخایر کهربا در جمهوری دومینیکن و سواحل غربی دریای بالتیک منابع فسیل های مهمی هستند که تصویری از زندگی از دوران باستان را به علم نشان می دهند. همچنین باید به سازند گرین ریور در وایومینگ (ایالات متحده آمریکا)، سازند رودخانه سفید (ایالات متحده آمریکا)، منطقه آیششتات در آلمان و هاجولا در لبنان اشاره کرد که غنی‌ترین ذخایر فسیلی را بر اساس که دیرینه شناسان توانستند ببینند که زندگی صدها میلیون سال پیش روی زمین چگونه بوده است.

طبقه بندی بقایای فسیلی

بقایای فسیلی، درست مانند دنیای موجودات زنده، به چند گروه تقسیم می شوند که معمولاً به آنها "پادشاهی" می گویند. در قرن 19 و اوایل قرن 20، بقایای فسیلی به 2 گروه اصلی - گیاهی و حیوانی تقسیم شدند. با این حال، تنوع فسیل های یافت شده منجر به نیاز به ایجاد چندین گروه اصلی دیگر شد که شامل اشکال حیاتی مانند قارچ ها و باکتری ها می شود. با توجه به طبقه بندی توسعه یافته و اتخاذ شده در سال 1963، فسیل ها به پنج گروه پادشاهی تقسیم شدند. اشکال زندگی موجود در هر یک از آنها به طور جداگانه شروع به بررسی کردند:

1. Kingdom Animalia - فسیل های دنیای حیوانات. قدیمی ترین نمونه ها 600 میلیون سال قدمت دارند.

2. پادشاهی پلانتای - فسیل های دنیای گیاهی. قدیمی ترین نمونه ها 500 میلیون سال قدمت دارند.

3. Kingdom Monera - فسیل های سلول های کوچک باکتریایی که هسته یا اندامک ندارند. قدیمی ترین نمونه ها به سن 3.9 میلیارد سال می رسد.

4. Kingdom Protoctista - فسیل های موجودات تک سلولی. قدیمی ترین نمونه ها 1.7 میلیارد سال قدمت دارند.

5. قارچ های پادشاهی - فسیل های موجودات چند سلولی. قدیمی ترین نمونه ها 550 میلیون سال قدمت دارند.