Powstawy skamieniałości: Taphonomy Od Śmierci do Diagenetyki

Taphonomja: badanie umierającego odwiertu, pod względem geologicznym

Taphonomja – od greckiego taphos, pogrzeb – to badanie wszystkiego, co dzieje się z organizmem pomiędzy śmiercią a odkryciem jako skamieniałość, i jest fundamentalnie historią utraty. Rozkład przez roztocza, rozklad bakterii, erozja, transport wodą i uszkodzenia mechaniczne niszczą informacje, a większość organizmów, które kiedykolwiek żyły, przechodzi przez prawie wszystkie przypadki i nie pozostawia żadnego śladu.

Każda skamieniałość w muzeum przeszła filtr, który prawie wszystko inne nie zdało.

Ścieżka: śmierć, rozkład, pochówek

1. Śmierć 2. Rozkład – rozpad tkanek miękkich; drapieżniki i bakterie usuwają większość z niej 3. Odłamalność – stawy ulegają rozluźnieniu, kości/pancerze oddzielają się i rozrzucają 4. Transport – prądy przenoszą szczątki, często ścierając je lub sortując według wielkości 5. Pochówek – osad pokrywa szczątki, odcinając tlen i drapieżniki 6. Diagenetyka – pochówek, kompresja i wodogóle bogate w minerały zmieniają szczątki 7. Wyłanianie się – podnoszenie i erozja przywracają skamieniałość na powierzchnię, po milionach lat. Czas ma kluczowe znaczenie na każdym etapie. Organizm pochowany w ciągu kilku godzin przez powódź z błyskawicą, osad wulkaniczny lub lawinę podwodną omija większość etapów 2 i 3 oraz jest znacznie bardziej prawdopodobne, że zostanie zachowany nienaruszony i zarygorwany – kości nadal połączone w swoim naturalnym układzie – niż ten, który leży na odkrytej plaży przez kilka tygodni. Dlatego wyjątkowe miejsca skamieniałości (Lagerstätten, dosłownie "magazyny") gromadzą się wokół konkretnych, nietypowych zdarzeń pochówku zamiast być równomiernie rozproszone w czasie.

1. Death
2. Necrolysis   — soft tissue decays; scavengers and bacteria remove most of it
3. Disarticulation — joints loosen, bones/shells separate and scatter
4. Transport    — currents move remains, often abrading or sorting them by size
5. Burial       — sediment covers the remains, cutting off oxygen and scavengers
6. Diagenesis   — burial, compaction and mineral-laden groundwater alter the remains
7. Exposure     — uplift and erosion bring the fossil back to the surface, millions of years later

Diagenetyka: jak kość staje się skałą

Diagenetyka to termin obejmujący wszystkie zmiany fizyczne, chemiczne i biologiczne, które przekształcają skamieniałe szcządy i osady w skały. W przypadku tkivej sztywnej, takiej jak kość, muszla i drewno, dominującym procesem jest permineralizacja: woda gruntowa nasycona rozpuszczalnymi minerałami – siarczanem glinu, węglanami, lawiną – przepływa przez mikroskopijne przestrzenie wewnątrz skamieniałego materiału i osadza w nich stałe kryształy mineralne. Przy wystarczającym czasie, często rzędu setek tysięcy lat, oryginalny materiał organiczny może również zostać rozpuszczony i zastąpiony atom po atomie, zachowując przy tym precyzyjną strukturę trójwymiarową – dlatego też drewno petryfikowane wykazuje żyłki i ściany komórkowe, a niektóre kości skamieniałe nadal prezentują mikroskopijne kanały krwionośne.

Permineralization  mineral fills pore spaces inside original tissue (petrified wood, most bone)
Replacement        original material fully dissolved, replaced by a different mineral
Mold and cast      organism dissolves entirely, leaving a cavity later filled by sediment
Compression        flattened carbon film, common for leaves and soft plant tissue
Amber inclusion    resin traps and seals an organism before decay can begin
Unaltered remains  original chemistry survives with minimal change (rare — permafrost, tar)

Dlaczego rejestr fossilny jest obarczony uprzedzeniami, a nie tylko niekompletnym stanem?

Zachowanie się nie stanowi losowego prózbioru z dawnej formy życia – systematycznie faworyzuje on określone warunki. Organizmy o twardych skorupach lub kości znacznie łatwiej się fossilizują niż te o ciałach miękkich. Środowiska charakteryzujące się szybkim, ciągłym osadzaniem (delty rzeczne, dna jezior, płytkie baseny morskie) zachowałyby znacznie więcej niż suche wyżyny, gdzie erozja dominuje nad procesami osadowymi. Warunki o niskim stopniu tlenu (anoksyczne) spowalniają rozkład i odstraszają drapieżników, dlatego tak wiele wyjątkowo szczegółowych okazów, w tym dinozaury pokryte piórami i zwierzęta kambru mięsiste, pochodzi z anoksycznych jezior i lagun, a nie z podłogów otwartych lasów. Paleontolocyści muszą aktywnie korygować te uprzedzenia podczas rekonstruowania jak powszechne lub różnorodne było dany gatunek organizmów.

Frequently asked questions

Wypróbuj na żywo

Wszystko powyżej działa bezpośrednio w Twojej przeglądarce — otwórz Fossil Formation i zmieniaj parametry podczas działania. Nic nie jest instalowane ani przesyłane na serwer, cały model działa w jednej karcie.