כיצד נוצרים מאובנים?

בניגוד לאמונה הרווחת, הפיכה למאובנים יכולה להיות קלה במקום קשה, ומאובנים יכולים להיות בשפע במקום נדירים. הכל תלוי ממה עשוי אורגניזם, היכן הוא חי ומת, ומה קורה אחר כך בתהליך אבק-אבק - שימור או מיחזור טבעי.

מינון סיכוי בריא נזרק כשמדובר בהפיכתו מהעולם החי לתיעוד המאובנים. כפי שאמר פעם עמית שלי, "החיים אחרי המוות הם מסוכנים." לאורך זמן - ששרדו במשך מיליוני שנים והסתיימו בתערוכה במוזיאון - אנחנו בדרך כלל חושבים שצריך להאשים שרידים של צמחים ובעלי חיים, או ליתר דיוק, חדורה במינרלים ההופכים אותם לסלעים ועמידים לדורותיהם.

אבל - וזה מפתיע לרוב האנשים - לפעמים אין צורך לשנות חלקים מתים לאבן כדי שיישארו כמעט לנצח. כאשר ההרוגים והקברים אינם מחרפים, ישנן דרכים אחרות המצילות אותם מהרס ומשמרות חלקים מגופם ללא מעט שינוי לאורך טווחי זמן גיאולוגיים אדירים.

אנו עדיין מגלים פיתולים חדשים ופונים בדרך לשימור מאובנים מוצלח. קח לדוגמא צמחים. כידוע, צמחים מורכבים מחומרים רכים וקלים להשמדה. עץ מאובן הוא דוגמה מוכרת למאובנים - חתיכות של גזעי עצים הופכים לסלעים קשים במיוחד, אך עדיין שומרים על טבעות גידול ואפילו מבני תאים של העץ שחי בעבר. איך זה קורה?

ניסויים הראו שכאשר עץ קבור במשקעים רטובים עם המון סיליקה מומסת, מים נושאים אט אט את הסיליקה לחללים זעירים בעץ עד שהעץ משתנה לסלע. אבל זה לא משתנה לחלוטין, מכיוון שחלק מהחלקים האורגניים המקוריים עדיין כלואים שם, ועוזרים לשמור על המבנה המיקרוסקופי של העץ. אלמנטים כמו ברזל ומנגן שמגיעים עם המים יכולים לצבוע את הסיליקה, ליצור דפוסים יפהפיים של אדום, חום ושחור, אך לפעמים זה הורס את פרטי המבנה העצי.

דוגמא נאה נוספת למאובנים לא שלמים ניתן למצוא בתערוכה החדשה "אולם המאובנים - זמן עמוק" במוזיאון הטבע ההיסטורי של סמיתסוניאן. זוהי פיסת עץ שהושקה מבחוץ אך יש בה את העץ המקורי והסיבי מבפנים. המאובן המדהים הזה הוא בן 14 מיליון שנה. החלק החיצוני של בולי העץ הקבור נאטם על ידי סיליקה לפני שהושפע החלק הפנימי, ושמר את העץ המקורי ב"תיבת סלע "נטולת פירוק במשך הדורות. לא ייאמן, אם תשפשף את האצבע על גרגר העץ הפנימי, אתה יכול לקבל סד, בדיוק כמו עם עץ מודרני.

לבני אדם ולרבה מאוד אורגניזמים אחרים יש שלדים שכבר הם מינרליים, ולכן כשמדובר במאובנים המעניקים לבעלי חיים גרמיים יתרון מובנה על פני צמחים, מדוזות ופטריות - כדי להזכיר כמה מהאחלים הארציים המוחזרים שלנו בקלות. חשבו על כל הקליפות שראיתם בחוף הים, את שוניות האלמוגים הסלעיות, את צוקי הגיר הלבנים של דובר באנגליה. כל אלה בנויים מביו-מינרלים - כלומר, אורגניזמים בנו אותם בעודם בחיים, בדרך כלל לשם חוזק והגנה, ואז השאירו אותם מאחור כשמתו. הדוגמאות הללו עשויות כולן מסידן פחמתי - שימו לב שהן מכילות פחמן - ומיליארדי השלדים שלהם היו אחראים להוצאת כמויות אדירות של פחמן מהאטמוספרה בעבר.

שלדי דינוזאור עשויים לקבל את כל התהילה, אך המאובנים הנפוצים ביותר בכדור הארץ הם השלדים הזעירים של מיקרו-אורגניזמים החיים במים. ניתן למצוא מספרים שטרם נראו בסלעים העתיקים המרוממים והחשופים שניתן למצוא כיום ביבשה או עדיין קבורים עמוק מתחת לאוקיאנוסים.

שלדי מיקרו יורדים גשם ויוצרים שכבות משקעים חדשות על קרקעית האוקיינוס ​​כיום, ממש כמו שהיו במשך מיליוני שנים. מים חומציים, או אפילו רק מים קרים, יכולים להמיס את שלדי הפחמתי הזעירים לפני שהם נופלים. לאחר הקבורה, פגזי הדקות עשויים להתגבש מחדש או להתמוסס אלא אם כן הם מוגנים על ידי בוץ החוסם את זרימת המים, ואלה ששורדים כמאובנים הם בעלי ערך רב לפליאונטולוגים בגלל הביו-מינרלים הבלתי-משתנים שלהם. זהו תהליך שונה ממה שקורה עם עץ מאובן, שהופך לרוב לאבן. למעשה, עבור מיקרו-מאובנים ימיים עדיף אם הם ישתנו כמה שפחות, מכיוון שהשלדים הקטנים האלה אומרים לנו איך היה האקלים של כדור הארץ בזמן שהם היו בחיים.

אנו יודעים כי מעטפת מיקרו-קבורה קבורה הינה בתולית, כלומר, הבי-מינרלים שלהם נותרו ללא שינוי במשך מיליוני שנים, כך שגיאוכימאים יכולים להשתמש בהם כדי לשחזר את כימיית המים ואת הטמפרטורה העולמית בזמן שמת המיקרואורגניזמים מתו.

המון מדע זהיר עבר בדיקות כימיות המראות אילו פגזים זעירים אינם משתנים ולכן בסדר להסיק את האקלים בעבר, ואילו לא. למרות שאנו מכנים אותם מאובנים מכיוון שהם ישנים ונקברים עמוק בסלע, רבים מהשלדים המיקרויים הללו לא שונו כאשר הם השתמרו מתחת לאדמה. במקום זאת הם היו עטופים בתוך משקעים בוציים, שהפכו לאבן סביבם. החלקים הזעירים שבתוך החלולים של הפגזים מלאים גם בוץ, ומונעים מהם להימחץ על ידי שכבות הסלע הכבדות החותמות את קבריהם.

לרוב שלדים גרמיים וחלקי עצים אין להם סיכוי להימצא מאובנים מכיוון שאורגניזמים רבים אחרים מרוצים לצרוך את חומרי התזונה שלהם מיד לאחר מותם.

חבר שלי אמר פעם די מבשר רעות: "אתה אף פעם לא כל כך חי כמו שאתה מת." וזה כל כך נכון. מיקרובים, כמו גם חרקים, מזיקים במהירות חיות וצמחים מתים, ואנחנו, בני האדם, רואים בכך די מגעיל.

אבל המפרקים האלה פשוט רוצים את החבילות הטעימות של רקמות מתות וביו-מינרליות לעצמם. זו הסיבה שפגרים מתחילים להריח רע זמן קצר לאחר שהחיות מתות - חיידקים יוצרים כימיקלים רעילים שמרתיעים יצורים גדולים יותר מגניבת המזון שלהם. כך גם בצמחים. פירות וירקות מתרקמים במהרה מכיוון שעובש וחיידקים יודעים לפנות צרכנים פוטנציאליים אחרים. כשאנחנו זורקים עגבניה רקובה לפח - או רצוי על ערמת הקומפוסט - שמאפשרת למיקרובים לעשות את דברם - לגדול ולהתרבות ולהמשיך להנציח את המין שלהם.

לא משנה מה יברח מכוחות המיחזור האקולוגיים החזקים ולעתים קרובות המסריחים, יש סיכוי להפוך לחלק מתיעוד המאובנים. עצמותיהם של החיות המאובנות שלנו באולם העמוק טיים הפכו לאבן על ידי הוספת מינרלים בחלל הנקבוביות שלהם, אך (כמו בעץ מאובן), חלק מהביו-מינרלים המקוריים בדרך כלל עדיין שם. כשאתה נוגע בהומארוס האמיתי (עצם לבו הקדמית) של ברכוזאורוס בתערוכה החדשה, אתה מתחבר לכמה מהביו-מינרלים מעצם הרגל המקורית של הסורופוד שעקרה את האדמה לפני 140 מיליון שנה.

איך העלים הצמחיים, האבקה והחרקים הופכים למאובנים דומה יותר למה שקורה למיקרו-אורגניזמים ימיים. עליהם להיקבר במהירות במשקעים שהופך אז לסלע קשה ומגן על המבנים העדינים שלהם. לפעמים עלה מאובן נשמר כל כך טוב שאפשר ממש לקלפו אותו מהסלע, ונראה כמו משהו מהחצר האחורית שלך, למרות שהוא חי לפני מיליוני שנים ביער אבוד מזמן.

אם כן, בשורה התחתונה בהפיכת חלקי בעלי חיים וצמחים למאובנים הוא שלפעמים זה אומר הרבה שינוי ולעיתים לא כל כך הרבה. זה בסדר להיות מאוורר, אבל להיות מוקף בעבודות סלע, ​​זפת או ענבר בלתי חדיר, וזה עשוי אפילו לשמר חתיכות של DNA עתיק.

מזל שיש לנו דרכים רבות להיווצרות מאובנים, מכיוון שזה אומר יותר שליחים מהעבר. מאובנים מספרים לנו סיפורים שונים על חיים קדומים על פני כדור הארץ - לא רק מי היו בעלי החיים והצמחים ואיפה הם חיו, אלא כיצד הם השתמרו כניצולי המזל מ"העומק הזמן ".