شواهد موجود از شکل‌گیری حیات و تاریخچه زمین، به صورت اثرات باقی مانده از ارگانیسم‌ها، در ساختارهایی به نام فسیل قابل ردیابی هستند. از طریق همین مستندات، می‌توان به چگونگی تکامل موجودات و شرایط زمین از ابتدای حیات تا کنون پی برد. برخی فسیل‌ها، چگونگی تکامل موجودات و برخی دیگر تنها سرنوشت زمین‌شناختی حیات را نشان می‌دهند.

فسیل یا سنگواره چیست؟

کلمه «فسیل» (Fossil) یا سنگواره، از کلمه لاتین «fossus» به معنای حفاری شده، ریشه گرفته است. فسیل‌ها از روش‌های مختلفی به وجود می‌آیند اما بیشتر آن‌ها حاصل از معدنی شدنِ بقایا و اثرات برجای مانده از ارگانیسم‌ها بوده‌اند. موجوداتی با بدن نرم، گونه‌هایی با جمعیت کم یا منقرض شده، منابع محدودتری برای تشکیل فسیل هستند.

دیرینه شناسی چیست؟

علم «دیرینه شناسی» (Paleontology) با مطالعه بر روی سنگواره‌ها، به کشف تاریخچه زندگی گیاهان و جانوران می‌پردازد.

تکامل و فسیل شناسی

آثار فسیلی، شواهدی مبنی بر تکامل و روند آن را به دست می‌دهند. به طور مثال، مستندات فسیلی نشان داده‌اند که ساختار و شکل موجودات یک گونه در طول تاریخ تقریبا ثابت بوده است و پدیده‌های گونه‌زایی، در دوره‌های زمین‌شناسی کوتاهی اتفاق افتاده‌اند. از نظر تکاملی، فسیل‌ها به سه دسته زیر تقسیم بندی می‌شوند:

  • فسیل شاخص: متعلق به یک منطقه جغرافیایی وسیع، اما دوره زمین‌شناسی کوتاهی است.
  • فسیل غیر شاخص: دوره زمین‌شناختی خاصی را نشان نمی‌دهد.
  • فسیل رخساره

تکامل و فسیل

کاربرد سنگواره‌ها در زمین شناسی چیست؟

با پیگردی ارتباط بین فسیل‌ها، می‌توان تغییرات آب و هوا و شرایط زمین‌شناختی را مطالعه کرد. ساختار به جا مانده از جانداران و همچنین تغییراتی که در بستر فسیل دیده می‌شوند، راهنمای خوبی برای مطالعه زمین، تغییرات آب‌ها و خشکی‌ها، جابه‌جایی لایه‌های زمین و ارتباط مناطق مختلف جغرافیایی طی میلیون‌ها سال قبل هستند. فسیل‌های رخساره در مطالعات زمین‌شناسی اهمیت بیشتری دارند.

فسیل چگونه تشکیل می شود؟

این فرایند بسیار نادر است زیرا بدن تمام موجودات زنده پس از مردن، تمایل به تجزیه دارد و شرایط محیطی، اغلب برای فساد بدن جانداران مهیا بوده است. بنابراین، فسیل شدن باید به سرعت و پیش از تجزیه بدن جاندار صورت بگیرد که با گیر افتادن ارگانیسم در رسوب یا ترکیبات رزینی امکان‌پذیر است. در مواردی نیز فسیل تحت فشار فراوان یا در محیط فاقد اکسیژن تشکیل می‌شود. چند مسیر عمده برای ایجاد سنگواره وجود دارد که بر اساس نوع بستر و میزان ساختار به جا مانده از ارگانیسم، انواع مختلفی از فسیل‌ها را به وجود می‌آورد.

تشکیل فسیل

تشکیل فسیل قالبی

گاهی ساختار ارگانیسم به طور کامل از بین رفته اما اثر آن به صورت یک فرورفتگی در بستر قابل مشاهده است. برای شکل‌گیری چنین فسیلی باید هوای کافی جهت فساد ساختار ارگانیسم وجود داشته باشد. این نوع فسیل، اغلب در شن یا ماسه ایجاد می‌شود و فقط ساختار خارجی بدن موجود را نشان می‌دهد.

فسیل قالبی

تشکیل فسیل جانشینی

نوعی از فسیل است که اغلب مردم با آن آشنایی بیشتری دارند و در موزه‌ها یافت می‌شود. رسوب مواد معدنی در حفره‌های برجای مانده از ارگانیسم (فسیل قالبی) باعث تشکیل سنگواره‌های جانشینی می‌شود و اسکلت موجود زنده را به صورت سه بعدی بازسازی می‌کند.

تشکیل فسیل چاپی

فسیل چاپی که اغلب در خاک رس یا لجن یافت می‌شود، اثری دو بعدی از موجود بر جای می‌گذارد. این نوع سنگواره به طور معمول درون سنگ‌‌ها یا سطوح صخره‌ای و پس از شکسته شدن آن‌ها قابل مشاهده است.

تشکیل فسیل معدنی

در فرایند معدنی شدن، کل ساختار ارگانیسم مانند برگ‌ها یا ساقه گیاه، با مواد معدنی همچون انواع نمک جایگزین می‌شود. جنگل رسوبی در آریزونا مشهورترین سنگواره رسوبی است که به دلیل مدفون شدن ساقه درختان زیر آب‌های شور ایجاد شده است. بلافاصله پس از مرگ، ارگانیسم باید در خاکستر آتشفشانی، گل، ماسه، شن یا سایر رسوبات ریزدانه مدفون شده باشد تا فسیل معدنی تشکیل شود.

در این فسیل‌ها انواع ترکیبات معدنی همچون کلسیم، آهن و سیلیس رسوب کرده‌اند. سنگواره رسوبی، به علت ساختار محکمی که طی میلیون‌ها سال شکل گرفته است، عمر طولانی و مقاومتی بالا دارد.

اثر فسیلی

بقایای فسیلی که رد پا یا آثار دیگری از حضور یک جاندار را نمایش می‌دهند، معمولا بر روی رسوبات نرم شکل می‌گیرند. پس از آن با سخت شدن، سنگ رسوبی ایجاد می‌شود که حاوی اثری مانند یک مُهر از موجود زنده است. این نوع سنگ فسیلی در مطالعه تکامل روش حرکت موجودات در طول تاریخ، ارزش فراوانی دارد. رد پای دایناسورها از مشهورترین اثرات فسیلی است اما حتی از کرم‌ها نیز چنین سنگواره‌هایی را می‌توان دید. اغلب از این نوع فسیل‌ها برای بررسی عملکرد موجودات و نه نوع ارگانیسم، استفاده می‌شود.

اثر فسیلی

تشکیل سنگواره در اثر فشرده‌سازی

تحت فشار قرار گرفتن ساختار یک موجود، مانند آنچه از برخی گونه‌های سرخس بر جای مانده، عاملی برای تجزیه‌ بافت‌ها و باقی ماندن بقایای شیمیایی و ساختاری ارگانیسم است. این فرایند بیشتر در گیاهان، حشرات و جانداران کوچک اتفاق می‌افتد. طی این مسیر، ساختار سه بعدی از بین خواهد رفت و فقط شکل ظاهری موجود زنده باقی می‌ماند. تالاب‌ها، کنار رودخانه‌ها و جلگه‌ها و دهانه آتشفشان‌ها، از جمله مکان‌های رایج برای یافتن این نوع سنگواره هستند و بیشتر در سنگ‌های شیل، رس و آذرین تشکیل می‌شوند.

زمان لازم برای تشکیل سنگواره چقدر است؟

حداقل دهه‌ها طول می‌کشد تا تمام اجزای بدن موجود تجزیه و بقایا و اثر آن‌ها به طور کامل با مواد معدنی جایگزین شوند تا در نهایت یک قطعه سنگ فسیلی به وجود بیاید.

اندازه فسیل ها چقدر است؟

فسیل‌ها از نظر اندازه به ترتیب به سه گروه زیر تقسیم می‌شوند:

  • ماکروفسیل (مگافسیل): همان‌طور که از نام آن مشخص است، فسیلی با اندازه بزرگ مانند دندان، استخوان یا بخشی از اسکلت موجود را شامل می‌شود.
  • میکروفسیل: با چشم غیر مسلح و بدون میکروسکوپ، قابل مشاهده نیست.
  • نانوفسیل‌: مربوط به کوچکترین پلانکتون‌ها به نام «نانوپلانکتون» (Nannoplankton) هستند و اغلب در بقایای آهکی یافت می‌شوند.

اندازه فسیل ها

سنگ فسیلی چیست؟

فسیل، اغلب شامل اثرات برجای مانده از جاندار، مانند بخشی از ساختار یا رد پای آن است. در مواردی که ساختار موجود زنده بر روی یک سنگ، لایه‌های فسیلی یا سنگ فسیلی ایجاد ‌کند، مطالعه آن اطلاعات فراوانی به دست می‌دهد. بیشتر سنگ‌های فسیلی از نوع رسوبی هستند اما در انواع دیگر سنگ‌ها و کانی‌ها مانند صدف و سنگ دگرگونی نیز یافت شده‌اند. نادرترین نوع سنگ فسیلی، بر بستر سنگ آذرین یا آتشفشانی ایجاد می‌شود.

قدیمی ترین فسیل چیست؟

قدیمی‌ترین فسیل‌ها، «استروماتولیت‌ها» (Stromatolites) هستند که تصور می‌شود در اثر گیر افتادن میکروارگانیسم‌ها درون رسوبات ایجاد شده‌اند. کهن‌ترین استروماتولیت کشف شده، سیانوباکترهایی متعلق به سه و نیم میلیارد سال قبل هستند که بر روی سنگ‌های آرکان در غرب استرالیا یافت شده‌اند. جالب است بدانید که نخستین نشانه‌های حیات به 3/8 میلیارد سال قبل بازمی‌گردد.

شبه فسیل یا فسیل کاذب

در بعضی از سنگ‌ها، ساختارهایی همچون سنگواره دیده می‌شود که ناشی از وقایع زمین‌شناختی هستند اما به دلیل تشابه شکل ظاهری ممکن است با فسیل واقعی اشتباه گرفته شوند. طرح‌های مارپیچی مواد معدنی بر روی سنگ آهن و سنگ دندریتیک از جمله شبه فسیل‌ها به شمار می‌آیند.

فسیل کاذب
فسیل کاذب دندریتیک

فسیل زنده چیست؟

این عبارت در واقع برای موجوداتی به کار می‌رود که زنده اما بسیار شبیه به گونه‌های کشف شده در فسیل‌ها هستند. از جمله فسیل‌های زنده می‌توانیم به ماهی تُهی‌خوار یا «سیلکانت» (Coelacanth) و «درخت جینکو» (Ginkgo Tree) اشاره کنیم. فسیل زنده همچنین به جاندارانی مثل خرچنگ نعل اسبی گفته می‌شود که تنها بازمانده از گونه خود هستند.

Coelacanth
ماهی تهی‌خوار

فسیل گیاهان

قدیمی‌ترین فسیل، متعلق به جلبک‌ها است که حیات آن‌ها به دوران ماقبل تاریخ بازمی‌گردد. اثرات شیمیایی برجای مانده از گیاهان در ساختار فسیل‌ها، مانند یک ماده آلی به نام اولانان، در مطالعه منشأ گیاهان گلدار بسیار ارزشمند بوده است.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

مریم بصیری (+)

«مریم بصیری»، فارغ التحصیل مقطع کارشناسی ارشد رشته سلولی و مولکولی، گرایش بیوشیمی و علاقه‌مند به مباحث روانشناسی و علوم اعصاب است. او در حال حاضر مطالب زیست شناسی، سلامت، پزشکی و روانشناسی مجله فرادرس را می‎نویسد.

بر اساس رای 225 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

2 نظر در “فسیل چیست؟ — به زبان ساده

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *