پوشیده شدن جسد توسط آب و مدفون شدن در رسوبات یکی از متداول ترین مراحل اولیه در فرآیند فسیل سازی است. این اتفاق در محیط های دریایی بسیار بیشتر از محیط های زمینی رخ می دهد. به همین دلیل فسیل ها بیشتر در دریا بوجود می آیند. پاسخ کامل به چرا در دریا فسیل بیشتر است؟ را در ادامه مطلب بخوانید.
چرا در دریا فسیل بیشتر است؟
انواع مختلفی از فسیل ها در شرایط مختلف تشکیل می شوند. وجه مشترک و پیش نیاز اصلی تشکیل فسیل این است که جسد قبل از اینکه به طور کامل توسط شرایط سطحی ویران شود، دفن شود. دوم، رسوبی که فسیل آینده را دفن می کند، اثراتی دارد. سوم، محیط شیمیایی تا حد زیادی در مورد نوع فرآیند فسیل‌سازی که رخ می‌دهد تعیین می‌کند. چهارم، محیط تکتونیکی بر پایداری و شرایط بقای فسیلی تأثیر خواهد داشت.
مورد اول یک مورد واضح است. حیوان یا گیاه باید به سرعت دفن شود قبل از اینکه بقایای آن به حدی تقسیم شود که شکل قابل تشخیصی وجود نداشته باشد. این بدان معناست که هر چه یک فرم نرمتر باشد، احتمال حفظ آن کمتر خواهد بود.
نوع محیط رسوبی نیز بسیار مهم است. برخی از فسیل‌ها – به عنوان مثال، پوسته‌ها زمانی که در شن، سیلت یا شن در یک محیط قلیایی دفن می‌شوند، به بهترین وجه حفظ می‌شوند که منجر به یک سنگدانه سیمانی (“ماسه سنگ”) می‌شود که در آن سیمان کربنات کلسیم است. مرجان‌ها و سایر اشکال حیاتی مشابه، بیشتر در معرض مسیرهای مشابهی برای فسیل‌سازی هستند. به عنوان مثال، اشکال دیگر، رادیولاریان‌ها، سیلیسی هستند و در تراوش‌های آلی بافت بسیار ظریفی که تبدیل به چخماق می‌شوند، نگهداری می‌شوند. آنها همچنین می توانند در ماسه سنگ ها با سیمان سیلیسی یا کربناته زنده بمانند.
به طور کلی شرایط مورد نیاز برای فسیل سازی متعدد و پیچیده است.
اول، باید حفظ فیزیکی یا جلوگیری از آسیب وجود داشته باشد. جلوگیری از تخریب فسیل ها معمولاً مستلزم دفن فوری است، به طوری که بارش باران یا امواج باعث حل شدن یا شکستن ارگانیسم نمی شود. دفن سریع در زیر آب آسان تر از خشکی است.
دوم، فسیل‌ها معمولاً قسمت‌های سخت موجودات هستند، مانند استخوان‌ها، دندان‌ها و پوسته‌ها(مانند سخت پوستان). در خشکی، استخوان ها به سرعت در آب باران حل می شوند و توسط لاشخورها جویده می شوند، به این معنی که پتانسیل نگهداری ضعیفی دارند. در اقیانوس، بیشتر پوسته‌ها به تکه‌هایی به اندازه شن شکسته می‌شوند که خیلی کوچک هستند که قابل شناسایی نیستند، اما تعداد کمی از آنها به اندازه‌ای دست نخورده حفظ می‌شوند که قابل تشخیص باشند.
سوم، فسیل پس از دفن در معرض تغییرات شیمیایی به دلیل برهمکنش با آب موجود در رسوبات قرار می گیرد. آب های خورنده می توانند مواد فسیلی را در خود حل کنند. آب های زیرزمینی معدنی شده می توانند به تدریج مواد فسیلی اصلی را با مواد معدنی بادوام تر مانند سیلیس جایگزین کنند. احتمال بیشتری وجود دارد که آب‌های اقیانوس از قبل با ترکیباتی اشباع شده باشند که بیشتر قسمت‌های سخت حیوانات از آن ساخته شده‌اند، بنابراین فسیل‌های موجود در آب اقیانوس‌ها در مقایسه با فسیل‌هایی که در آب شیرین غیراشباع روی خشکی نشسته‌اند، کمتر حل می‌شوند.
محیط شیمیایی فراتر از نوع سیمانی است که رسوبات را کنار هم نگه می دارد. برای مثال می توانید دو نوع متمایز از چوب فسیل شده را پیدا کنید. یکی از آنها قالبی از چوب است که اغلب با سنگ های سیلیسی خوب (عقیق، چرت، عقیق، …) پر می شود. اشکال دیگر جایگزینی تقریباً در سطح سلولی ساختار چوب را با یک جایگزین شیمیایی، دوباره اغلب سیلیسی نشان می دهد.
فسیل‌ها پنجره‌ای به گذشته‌ی دور زمین هستند و رازهای حیات را برای ما آشکار می‌کنند. اما اگر به مجموعه فسیل‌های کشف شده نگاهی بیندازید، متوجه خواهید شد که بخش بزرگی از آنها مربوط به موجودات دریایی هستند. این موضوع دلیل علمی دارد و به شرایط خاص محیط دریا برای فرآیند فسیل شدن بازمی‌گردد که به طور خلاصه در ادامه توضیح داده شده است:
- رسوب‌گذاری سریع و مداوم
در محیط‌های دریایی، به ویژه در مناطق ساحلی و کف اقیانوس‌ها، رسوبات به طور مداوم و سریع ته‌نشین می‌شوند. این رسوبات شامل ماسه، گل، لای و بقایای موجودات ریز دریایی هستند. وقتی موجودی در دریا می‌میرد، جسد آن به سرعت توسط این رسوبات پوشانده می‌شود. این پوشش سریع جلوی تجزیه شدن کامل توسط لاشخورها و باکتری‌ها را می‌گیرد و به حفظ بقایا کمک می‌کند.
- محیط‌های کم‌اکسیژن (آنوکسیک)
برخی از بخش‌های عمیق‌تر اقیانوس یا حوضه‌های رسوبی خاص، دارای محیط‌های کم‌اکسیژن یا حتی بدون اکسیژن (آنوکسیک) هستند. در چنین محیط‌هایی، فعالیت باکتری‌های تجزیه‌کننده که برای بقای خود به اکسیژن نیاز دارند، به شدت کاهش می‌یابد. این شرایط ایده‌آل برای حفظ بقایای نرم بدن جانداران است که در شرایط عادی به سرعت از بین می‌روند. بسیاری از فسیل‌های شگفت‌انگیز که جزئیات بدن نرم موجودات را نشان می‌دهند، در چنین محیط‌هایی تشکیل شده‌اند.
3.وجود مواد معدنی برای جایگزینی
آب دریا حاوی مقادیر زیادی مواد معدنی محلول مانند کلسیم کربنات و سیلیس است. بسیاری از موجودات دریایی مانند صدف‌ها، مرجان‌ها، خارپوستان و جلبک‌های آهکی، اسکلت‌ها و پوسته‌های سختی از جنس همین مواد معدنی می‌سازند. پس از مرگ موجود، در فرآیند فسیل شدن، این مواد معدنی محلول در آب می‌توانند به راحتی جایگزین مواد آلی بدن موجود شوند و ساختار سفت و سخت آن را به سنگ تبدیل کنند. این امر به ویژه برای موجودات خشکی که عمدتاً از مواد آلی تشکیل شده‌اند و فاقد ساختارهای معدنی بزرگ هستند، کمتر اتفاق می‌افتد.
- تنوع زیستی و فراوانی موجودات دارای اسکلت سخت
در طول تاریخ زمین، دریاها میزبان تنوع عظیمی از حیات بوده‌اند. بسیاری از این موجودات دریایی، از پلانکتون‌های میکروسکوپی گرفته تا بی‌مهرگان بزرگ مانند آمونیت‌ها و تریلوبیت‌ها، دارای اسکلت‌های خارجی یا داخلی سخت (پوسته، استخوان، دندان) بوده‌اند. این ساختارهای سخت مقاومت بیشتری در برابر تجزیه و تخریب دارند و شانس فسیل شدن آنها بسیار بالاتر است. به عنوان مثال، فسیل‌های آمونیت‌ها، تریلوبیت‌ها و خزندگان دریایی مانند موساسورها و پلسیوسورها نمونه‌های شاخصی از فسیل‌های دریایی هستند.
- ثبات و گستردگی محیط دریایی
محیط دریا نسبت به خشکی از ثبات و گستردگی بیشتری برخوردار است. تغییرات آب و هوایی و زمین‌شناختی روی خشکی می‌توانند باعث فرسایش شدید، جابه‌جایی خاک و تخریب بقایای فسیلی شوند. اما در کف اقیانوس‌ها، رسوبات می‌توانند برای میلیون‌ها سال بدون مزاحمت باقی بمانند و فرآیند فسیل شدن به آرامی پیش برود.
- چرا فسیل‌های خشکی نایاب‌ترند؟
در محیط‌های خشکی، شرایط برای فسیل شدن چالش‌برانگیزتر است. فرسایش توسط باد و آب، فعالیت شدیدتر لاشخورها و تجزیه‌کننده‌ها، و شرایط شیمیایی خاک که ممکن است به سرعت بقایای آلی را از بین ببرد، همگی دست به دست هم می‌دهند تا شانس فسیل شدن موجودات خشکی بسیار کمتر باشد. به همین دلیل، فسیل‌های دایناسورها یا پستانداران خشکی‌زی در مقایسه با فسیل‌های دریایی بسیار نایاب‌تر هستند و کشف آنها اهمیت بیشتری دارد.
- چگونگی دسترسی ما به فسیل‌های دریایی
ممکن است این سوال پیش بیاید که اگر این فسیل‌ها در کف دریا تشکیل می‌شوند، چگونه ما به آنها دسترسی پیدا می‌کنیم؟ پاسخ در حرکات تکتونیکی زمین نهفته است. در طول میلیون‌ها سال، صفحات زمین‌ساختی حرکت می‌کنند و مناطقی که زمانی کف اقیانوس بوده‌اند، می‌توانند بالا آمده و به خشکی تبدیل شوند. این بالا آمدن باعث می‌شود لایه‌های رسوبی حاوی فسیل‌های دریایی در مناطق کوهستانی یا دشت‌های کنونی قابل کشف و مطالعه توسط دیرینه‌شناسان قرار گیرند.
با توجه به این عوامل، جای تعجب نیست که بخش عمده‌ای از سوابق فسیلی زمین مربوط به موجوداتی است که در پهنه آبی وسیع و پایدار اقیانوس‌ها زندگی می‌کردند. این فسیل‌ها اطلاعات ارزشمندی در مورد تاریخ حیات و تکامل موجودات بر روی سیاره ما ارائه می‌دهند.
