Увлекающиеся палеонтологией, наверняка знают, что такое фоссилизация и собственно фоссилии, ископаемые или окаменелости. Фоссилизация представляет собой комплекс физических и химических процессов, которые превращают живые организмы в окаменелость. Ни для кого не секрет, что фоссилизация занимает тысячи, а то и десятки тысяч лет. Но давайте разберём эту тему подробнее. Узнаем о протекающих процессах, о том, какие условия нужны и какие уникальные фоссилии мы можем найти.
Что такое фоссилизация?
Фоссилизация – длительный процесс замещения тканей живых организмов минералами. После захоронения останков животного или растения, пустоты в них заполняются грунтовыми водами с последующей минерализацией. Таким способом очень хорошо сохраняются небольшие организмы, которые быстро покрываются различными осадками – илом или песком. Благодаря минерализации до нас доходит подробное строение, например, крохотных птерозавров, вплоть до деталей организации перепонки крыльев. Крупные организмы не могут быстро покрыться необходимым слоем и успевают сильно разрушаться, прежде чем окаменеть. Потому мы знаем структуру пера небольших птиц, но мало что знаем о крупных зауроподах.
Сохранность фоссилий зависит и от времени, когда существовал организм. Чем древнее породы, тем большей эрозии (разрушению) они подвергались. Кембрийских отложений (540-485 млн лет назад) в разы меньше неогеновых (23-2,5 млн лет), и как следствие, мы имеем в разы меньше сохранившихся организмов кембрийского периода.
Условия, необходимые для фоссилизации
Условия могут быть совершенно разными, но важно изолировать организм от воздействия окружающей среды и различных микроорганизмов. Идеальными условиями в плане сохранности организмов могут обладать как жаркие и сухие пустыни и ледяные пустоши, так и влажные болота или реки с толстым слоем ила. Полные скелеты крупных животных, что насчитывают миллионы лет, палеонтологи находили и в вечной мерзлоте, и в толщах песчаника. Одной из самых впечатляющих находок стал мозг игуанодона возрастом более 130 млн лет с хорошо сохранившимися сосудами и тканями. Удачное стечение обстоятельств похоронило мозг в кислотной среде болот до того, как ткани начали разлагаться и пожираться бактериями. Не менее грандиозной находкой стали и мамонтята Люба и Хрома. Сегодня они хорошо исследованы, вплоть до восстановления некоторых участков их ДНК. Но самые удивительные находки нас ожидали в 2017 году.
Иногда случается так, что бактерии, пожирающие остатки умершего животного, наоборот помогают нам в его сохранить. После смерти, например, рыбы, на разлагающейся плоти образуется целый слой различных организмов, что спешат на пир. После чего, они вместе с рыбой покрываются осадками. Чёрные силуэты животных на камне, которые мы находим, есть не что иное, как отпечатавшиеся бактерии.
Янтарь
Парк Юрского периода продемонстрировал нам самый надёжный источник сохранности древних организмов – янтарь. Красивыми насекомыми, возраст которых насчитывает десятки миллионов лет, уже никого не удивить. К сожалению, сколько бы крови они ни пили, ДНК не сохраняется более шести миллионов лет, и свой парк с динозаврами мы не сможем создать. Но находки 2017 года поражают воображение. Целый меловой птенец и оперённый хвост динозавра, датированный тем же периодом. Благодаря янтарю находки дошли до нас в полной сохранности, и мы можем разглядеть мельчайшие детали строения перьев возрастом 100 млн лет.
Органика и её следы
Это удивительно, но через десятки миллионов лет до нас доходят не только камни, но и некоторые органические вещества или их следы. Так, в начале двухтысячных Мэри Швайцер опубликовала результаты исследования остатков тираннозавра возрастом более 68 млн лет. В них заявлялось, что до нас дошли не только структуры мягких тканей динозавра, но и белок коллаген, содержащийся в костях и хрящах. А ведь каких-то пару десятилетий назад о подобном и мечтать не могли. Не менее удивительным стали и находки меланосом (органелла, хранящая в себе меланин и другие пигменты) динозавров. Таким образом, мы знаем примерный окрас некоторых мезозойских животных.
Читайте также: Отграниченная от окружающих тканей
Групповые захоронения
Несмотря на то, что гигантские животные сохраняются плохо, иногда до нас доходят целые группы крупных животных в хорошем состоянии. Как такое происходит? Возможно, животные выбрали неверную тропу и попали в ловушку в смоляном озере. Или хищники загнали жертв в болото, где все дружно утонули. Может быть, произошла какая-либо катастрофа, которая накрыла махом всё семейство во время высиживания яиц. Территория, которая сейчас известна как формация Хелл-Крик, 66 млн лет назад была богата на реки и ручьи с глинистым дном и болота, что способствовало столь богатым и качественным захоронениям. Например, во время прилива или дождей уровень воды в некоторых водоёмах сильно поднимался, но как только вода отступала, некоторые лужицы становились изолированными от рек и озёр. Там и гибли рыбы и черепахи на радость палеонтологам.
Фоссилизация, или окаменение – это длительный физико-химический процесс преобразования остатков умерших организмов и следов их жизнедеятельности в сложную минеральную структуру с отпечатками различных тканей, а порой и с органическими молекулами. Чем благоприятней для фоссилизации были условия периода, и чем ближе по временной шкале к нам, тем больше интересных подробностей мы можем рассказать об этом времени.
Как белковые ткани становятся кристаллическими
Серию постов о минеральных формах жизни стоило начать с объяснений о том, как белковая оболочка может кристаллизироваться и почему тем самым становятся возможны растущие каменные грибы и каменная кожа планеты, среди прочих. Исправляюсь.
Справка 1. Исходно раковина моллюсков состоит из трёх слоёв:
-Периостракум — наружный тонкий слой, состоящий исключительно из белка — конхиолина (рогообразное органическое вещество белкового типа). Фактически, он представлен двумя плотно прилегающими друг к другу слоями.
-Остракум — средний слой раковины, состоит из кристаллических призм карбоната кальция (СaCO3) в обёртке из конхиолина. Структура его может быть весьма разнообразной.
-Гипостракум или перламутровый слой — внутренний слой раковины, состоит из пластин СaCO3, также обёрнутых конхиолином (Вики)
Познакомьтесь. Гастроподы, превратившиеся в кристаллы: кварц, изумруд, хальцедон, агат:
Далее также имеем аммониты, превратившиеся в опалы, пирит и другие кристаллы:
Терминаторы древности. Трилобиты и пирит:
Пири́т (греч. πυρίτης λίθος, буквально — камень, высекающий огонь), серный колчедан, железный колчедан — минерал, дисульфид железа химического состава FeS2 (46,6 % Fe, 53,4 % S). Нередки примеси Со, Ni, As, Cu, Au, Se и др.
Пирит кристаллизуется в кубической сингонии, образуя кубические, пентагондодекаэдрические, кубооктаэдрические и (реже) октаэдрические кристаллы; на гранях куба характерна грубая штриховка, параллельная рёбрам. Часто образует округлые конкреции и псевдоморфозы по другим минералам и органическим остаткам. Распространён преимущественно в виде сплошных масс, мелкозернистых агрегатов, прожилков, а в осадочных горных породах — желваков и стяжений различной формы. Цвет на свежем сколе светлый латунно-жёлтый до золотисто-жёлтого, со временем меняется до тёмно-жёлтого, часто с побежалостью, за счёт образования поверхностной окисной плёнки. Имеет металлический блеск. Обладает проводниковыми свойствами. В осадочных породах пирит может замещать органические ткани, в частности, в костях ископаемых животных. Во влажной среде с доступом кислорода разлагается. Вики
Читайте также: Отбеленная суровая хлопчатобумажная ткань
Псевдоморфоза (от греч. Ψευδο — ложный и Μορφ — форма) — кристалл или минеральный агрегат, находимый в не свойственной данному минералу форме, которая повторяет форму другого минерала или биологического тела. Псевдоморфоза образуется в результате замещения одного минерала другим с сохранением внешних форм исходного минерального или иного материала (кристалла и тд.) или при заполнении более поздними минералами пустот, образовавшихся при растворении относительно более ранних кристаллов.
Очень известной псевдоморфозой является так называемый Фалунский феномен. В XIII веке в Фалунских железных рудниках рудокопы нашли останки погибшего горняка, полностью замененные пиритом. По свидетельству тогдашнего историка, эта находка хранилась в управлении шахты, а потом рассыпалась[3]. В фильме «Жизнь после людей» этот случай становится доказательством того, что окаменелости, хранящиеся в музеях не смогут уцелеть и разрушатся без присмотра. Вики
В 1719 году шведские рудокопы обнаружили в глубине шахты в городе Фалун тело своего коллеги. Молодой человек выглядел так, будто умер недавно, однако никто из шахтеров не смог его опознать. Взглянуть на покойного приходила масса зевак, и в конце концов труп был опознан: пожилая женщина с горечью признала в нем своего жениха — Матса Израэльссона, пропавшего без вести 42 года назад (!). На открытом воздухе труп сделался твердым, как камень — такие свойства ему придал купорос, которым пропиталось тело и одежда рудокопа. Шахтеры не знали, что делать с находкой: считать ли его минералом и отдать в музей либо захоронить как человека. В итоге Окаменевший шахтер был выставлен на обозрение, но со временем стал портиться и разлагаться из-за испарения купороса. В 1749 году Матс Израэльссон был похоронен в церкви, однако в 1860-х в ходе ремонта рудокопа снова откопали и еще 70 лет показывали публике. Лишь в 1930 году окаменевший шахтер окончательно обрел покой на церковном кладбище в Фалуне. Судьба несостоявшихся жениха и его невесты легли в основу рассказа Гофмана «Фалунские рудники».
В 1950 году жители датской деревни Толлунд добывали торф в болоте и на глубине 2,5 м обнаружили труп мужчины со следами насильственной смерти. Труп выглядел свежим, и датчане тут же заявили в полицию. Однако полиция уже была наслышана о болотных людях (на торфяниках Северной Европы неоднократно находили тела древних людей) и обратилась к ученым. Вскоре человека из Толлунда (как его прозвали позже) доставили в деревянном ящике в Национальный музей Дании в Копенгагене. Исследование выявило, что этот 40-летний мужчина ростом 162 см жил в IV веке до н. э. и умер от удушения. Прекрасно уцелели не только его голова, но и внутренние органы: печень, легкие, сердце и мозг. Сейчас голова мумии выставлена в городском музее Силькеборга с телом манекена (собственное — не сохранилось): на лице можно разглядеть щетину и мельчайшие морщинки. Это самый хорошо сохранившийся человек из железного века: он выглядит так, словно не умер, а уснул. Всего в торфяных болотах Европы было обнаружено более 1000 древних людей.
Читайте также: Окрашивание тканей в тюмени
Термин «псевдоморфоза» чаще всего употребляется в минералогии и… в компьютерной анимации. В переводе с греческого этот термин обозначает «ложная форма». Причем в компьютерной анимации под псевдоморфозой понимается какой-либо плавный переход одной формы или геометрической фигуры в другую, а в минералогии — конечный продукт замещения одного минерала другим, с сохранением прежней формы. То есть форма кристалла остается, но он полностью замещается другим минералом, другого химического состава.
Так, например, кристаллы пирита могут замещаться лимонитом. Лимонит может замещать полевые шпаты, каолинит. Этот минерал также может образовывать псевдоморфозы по многим сульфидам металлов.
Оливин может замещаться энстатитом. Эти замещенные кристаллы настолько необычны, что даже имеют свое собственное название — бастит. Псевдоморфоза малахита по азуриту — тоже не редкое образование. Малахит может замещать с сохранением формы кристаллы медьтсодержащего минерала куприта.
Железосодержащий минерал гематит может образовывать псевдоморфозы по магнетиту. Известны псевдоморфозы кварца по полевому шпату. В музеях мира можно встретить редкие образцы меди, образовавшейся по замещенному арагониту. Можно привести десятки примеров замещения одних минералов другими.
В чем причина образования псевдоморфоз? Прежде всего, это воздействие на минералы горячих минеральных растворов, которые приносят новые вещества, и высокого давления, или же одного из этих факторов.
Все это примеры замещения одного минерала другим, имеющим химический состав, отличный от того, что был у замещаемого минерала.
Если же замещение происходит под воздействием давления, высокой температуры, но без привноса и выноса каких-либо новых химических элементов, то происходит перекристаллизация изначального минерала в другой, с той же химической формулой, но иной кристаллической структурой.
Такая псевдоморфоза рассматривается как частный случай, и носит название параморфоза. Примеры параморфоз: андалузит превращается в кианит, альфа-кварц превращается в бета-кварц, пирит — в марказит. Сера ромбической сингонии (альфа-сера) может переходить в серу моноклинной сингонии (бета-серу).
Параморфоза, образованная по органическому веществу, также имеет собственное название — «биоморфоза«. В музеях можно увидеть раковины древних моллюсков, которые были погребены в осадочных породах и их вещество было замещено на пирит, марказит, опал, арагонит, халцедон, другие минералы. Источник
Окаменелая биология. Именно о такой нам обычно рассказывают в школах:
Исходя из сказанного выше, любая белковая оболочка может («псевдо-«)метаморфировать в кристаллическую, (и обратно при нужных условиях), а сама кристаллическая ткань потом может менять свой облик и качества. Иногда эти метаморфозы происходят после смерти тела, как показано выше, а сам процесс схож с мумификацией. Иногда рост тканей и их метаморфозы могут происходить одновременно.
При достаточном понимании работы ДНК и инженерии материи в целом, становится возможным создание форм Жизни, находящихся на стыке минералов и биологических тел: отдельные камни и целые горы, растущие как ветки, грибы, трюфели, кораллы, яйца и многие другие известные нам сегодня биологические формы.
Каменная яйцекладка
Как выращивается и собирается урожай гор: грибные и коралловые виды камня. Долина Гоблинов, Юта
Реальность многомерна, мнения о ней многогранны. Здесь показана лишь одна или несколько граней. Не стоит принимать их за истину в последней инстанции, ибо истина безгранична, а у каждого уровня сознания своя картина мира и уровень обработки информации. Учимся отделять наше от не нашего, либо добывать информацию автономно )
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом