סוגי מאובנים: מאפיינים, איך הם נוצרים? ועוד

מאובנים נגזרים מכל שרידי שרידים, רשמים או עקבות של כל יצור חי מהעידן הגיאולוגי שעבר, דוגמאות כוללות עצמות, קונכיות, שלדים חיצוניים, הטבעות אבנים של בעלי חיים או חיידקים, פריטי ענבר, שיער, עץ מאובן, שמן, פחם ושאריות DNA. תכירו בפוסט הזה את סוגי מאובנים!

מהו מאובן?

בתחילה, למונח מאובן היה משמעות רחבה יותר, הוא התכוון לכל מה שיצא מהאדמה, המונח הזה מכסה היום את כל העדויות שהשאירו אורגניזמים ישנים שחיו ונשמרים לרוב על ידי משקעים, כך שישנם גם שלדי דינוזאורים. כמו עלים או עקבות.

מאובנים נשמרים לרוב באבן גיר ובסלעי משקע חוליים, אך הם נדירים, תהליך ההתאבנות אורך זמן רב, והסיכוי לשמירת עלה בודד קלוש.

פליאונטולוגיה היא חקר מאובנים, היא חוקרת את גילם, שיטת היווצרותם ומשמעות אבולוציונית, דגימות נחשבות בדרך כלל למאובנים אם הן בנות יותר מ-10,000 שנים, המאובנים העתיקים ביותר בני כ-3,48 מיליארד שנים ו-4,1 מיליארד שנים.

החקירה במאה התשע-עשרה שמאובנים שונים היו קשורים לוודאי סוגי סלעים, מה שהוביל לאמונה במאובנים בזמן הגיאולוגי ובגילאים המתאימים של מאובנים רבים ושונים.

תכונות

המאפיינים של מאובנים תלויים בסוג המאובן. מאובני עובש הם טביעות שנעשו במצע (לעתים קרובות סלע משקע), מאובני עקבות הם כמו מאובני עובש בכך שהם טביעות. 

עם זאת, מאובני עקבות אינם מייצגים את האורגניזם עצמו, במקום זאת מאובני עקבות מייצגים את חיי היומיום של אורגניזם כגון עקבות, קנים או מחילות, מאובנים יצוקים הם מאובני עובש שהתמלאו במשקעים כדי ליצור מבנה תלת מימדי.

בשביל מה יש מאובנים?

מאובנים מאוד שימושיים לחקר ההיסטוריה הטקטונית, כאשר מאובן ממין מסוים נמצא במספר יבשות מודרניות, זה נותן אינדיקציה חזקה לכך שהיבשות הללו היו מאוחדות בעבר.

מאובנים משמשים גם לתארך סלעי משקע, מינים מסוימים בעלי תפוצה רחבה על פני כדור הארץ ואורך חיים קצר (למשל, אמוניטים) הם אינדיקטורים מצוינים לזיהוי תקופות גיאולוגיות מסוימות.

כמה סוגי מאובנים יש?

מאובנים, שרידים של אורגניזמים פרהיסטוריים או עדות אחרת לחיים פרהיסטוריים, מבטאים הרבה על איך היה העולם לפני מיליוני או אפילו מיליארדי שנים. בשנת 2017, חוקרים אישרו כי המאובנים העתיקים ביותר, שנמצאו בסלע במערב אוסטרליה, מראים כי חיים היו קיימים על פני כדור הארץ לפני יותר מ-3.500 מיליארד שנים.

מאובני גוף

מאקרו מאובנים של בעלי חיים כוללים את השיניים, הגולגולות והעצמות של בעלי חוליות, כמו גם שרידי חסרי חוליות כגון קונכיות, בדיקות, שריון בעלי חיים ושלדים חיצוניים, גללים מאובנים (כלומר, קופרוליטים) הם גם מאקרו מאובנים.

מיקרו מאובנים

מיקרו מאובנים הם השרידים הקטנים של חיידקים, פרוטיסטים, פטריות, בעלי חיים וצמחים, מיקרו מאובנים הם קבוצה הטרוגנית של שרידי מאובנים הנחוות כשיטה אחת, מכיוון שיש לעבד מודלים של סלעים בדרכים מסוימות כדי להסיר אותם ויש להשתמש במיקרוסקופים כדי לחקור אותם . 

לכן, מיקרו מאובנים, שלא כמו אחרים סוגי מאובנים, אינם מקובצים לפי מערכות היחסים שלהם זה לזה, אלא רק בגלל גודלם הקטן בדרך כלל ושיטות המחקר שלהם, למשל, מאובנים של חיידקים, פורמיניפרות, דיאטומים, קונכיות או שלדים של חסרי חוליות קטנים מאוד, אבקה ועצמות קטנות ושיניים של חולייתנים גדולים, בין היתר, עשויות להיקרא מיקרו מאובנים.

כיצד נוצרים מאובנים?

מאובנים נוצרים בדרכים שונות, אך רובם נוצרים כאשר צמח או חיה מתים בסביבה מימית ונקברים בבוץ וסחופת, הרקמות הרכות מתפרקות במהירות ומשאירות אחריהן עצמות קשות או קונכיות, עם הזמן, משקעים מצטברים למעלה. מתקשה לסלע.

כשהעצמות העטורות מתפרקות, מינרלים דולפים החוצה על ידי החלפת חומר אורגני תא אחר תא בתהליך שנקרא "התאבון", לחילופין, העצמות עלולות להתפרק לחלוטין תוך השארת גבס של האורגניזם, החלל שנותר מאחור עלול להתמלא במינרלים וליצור העתק אבן של האורגניזם.

איברים פנימיים רכים, שרירים ועור מתפרקים במהירות ולעתים רחוקות נשמרים, אך עצמות וקונכיות של בעלי חיים הם מועמדים טובים להתאבנות. התאבן יכול להתרחש בדרכים שונות:

מינרליזציה

מינרלים מחליפים לאט לאט חלקי גוף עד שכל שנותר הוא מאובן העשוי ממינרל מוצק, זוהי צורה מיוחדת של יציקה והיווצרות עובש, אם הכימיה נכונה הגוף יכול לשמש כגרעין לזרז מינרלים כמו סידריט, וכתוצאה מכך גושים סביבו.

תבניות ותבניות

תַחֲלִיף

ההחלפה מתרחשת כאשר קליפה, עצם או רקמה אחרת מוחלפת במינרל אחר, במקרים מסוימים החלפת המינרלים של השכבה הראשונית מתרחשת בצורה כה הדרגתית ובקנה מידה כה קטן עד שהמאפיינים המיקרו-סטרוקטורליים נשמרים, למרות אובדן מוחלט של חומר המוצא.

אומרים שהציפוי מתגבש מחדש כאשר אגרגטים שלד בודדים עדיין קיימים, אך בצורה גבישית שאינה מארגוניט לקלציט.

דחיסה

מאובני דחיסה, כמו שרכים מאובנים, נוצרים על ידי הפחתה כימית של מולקולות אורגניות מורכבות המרכיבות את רקמות הגוף, במקרה זה המאובן מורכב מחומר המוצא, אם כי במצב של שינוי גיאוכימי, כימיקל שינוי זה הוא ביטוי של דיאגנזה .

מלכודות שימור

בשל גילו, חריג בלתי צפוי לשינוי רקמות הגוף על ידי הפחתה כימית של מולקולות אורגניות מורכבות במהלך ההתאבנות היה גילוי רקמות רכות במאובני דינוזאורים, כולל כלי דם, כמו גם בידוד חלבון ועדויות לשברים בגוף. מבנה DNA, נראה שלא היה מתאם בין גיל גיאולוגי לאיכות השימור בתקופה זו.

מה אנחנו יכולים ללמוד ממאובנים?

אוסף המאובנים מתחיל לפחות לתחילת ההיסטוריה, המאובנים עצמם ידועים כחקירת מאובנים, המאובן היה אחד ממקורות הנתונים הראשונים שעומדים בבסיס חקר האבולוציה וממשיך להיות יוצא דופן עבור תולדות החיים ב- כדור הארץ, פליאונטולוגים ניסויים עם תיעוד המאובנים כדי להבין את התהליך האבולוציוני ואת האבולוציה של המין שלהם.

ביו-סטרטיגרפיה

תיעוד המאובנים ורצף החי מהווים את הבסיס למדע הביוסטרטיגרפיה או הזדקנות הסלעים המבוססת על מאובנים, המשולבים, ב-150 השנים הראשונות, גיאולוגיה, ביוסטרטיגרפיה וסופרפוזיציה היו האמצעים היחידים לקביעת הגיל היחסי של סלעים, ציר הזמן הגיאולוגי פותח מבוסס על הגיל היחסי של שכבות הסלע, כפי שהוגדרו על ידי פליאונטולוגים וסטרטיגרפים מוקדמים.

אבולוציה

באמצעות מאובנים ששוחזרו, שיחזרו פליאונטולוגים דוגמאות למעברים אבולוציוניים רדיקליים בצורה ותפקוד, למשל, הלסת התחתונה של זוחלים מכילה מספר עצמות, אבל זו של יונקים רק אחת, העצמות האחרות בלסת הזוחלים התפתחו ללא ספק בעצמות שנמצאות כעת ב אוזן היונק.

DNA מאובנים

עד לאחרונה, שליפה וניתוח של המידע הגנטי המקודד ברצפי DNA עתיקים ממאובני פליסטוקן היו בלתי אפשריים, ההתקדמות האחרונה בביולוגיה מולקולרית הציעה כלים טכניים להשיג רצפי DNA עתיקים ממאובנים רבעוניים שהשתמרו היטב ופתחה את האפשרויות של מחקר ישיר של גנטיקה. שינויים במינים מאובנים כדי לתת מענה לשאלות ביולוגיות ופליאונטולוגיות שונות. 

נסקרים מחקרים על DNA עתיק הכולל חומר מאובן פליסטוקן והשפלה ושימור של DNA עתיק במרבצים רבעוניים. 

איך אוספים מאובנים?

איסוף מאובנים לפעמים במובן הלא מדעי ציד מאובנים הוא אוסף של מאובנים למחקר, תחביבים או למטרות רווח איסוף מאובנים כעיסוק בתחביבים הוא המבשר של הפלאונטולוגיה המודרנית ורבים עדיין אוספים מאובנים וחוקרים מאובנים כפי שחובבים, מקצוענים וחובבים אוספים. מאובנים על ערכם המדעי.

דוגמאות למאובנים

הדרכים השונות שבהן אורגניזמים נשמרים נותנות למאובנים מאפיינים שונים, בואו נחקור כמה דוגמאות לאופן שבו מאובנים יכולים להיווצר.

לוזיה

זהו שמה של תקופת השלד הפליאוליתי העליון באישה פליאו-אינדיאנית שנמצאה במערה בברזיל, השלד בן ה-11500 שנה נמצא במערה בבלו הוריזונטה, ברזיל, בשנת 1974 על ידי הארכיאולוגית אנט למינג-אמפרר. הכינוי "לוסיה" נותן כבוד למאובן האוסטרלופיתקוס "לוסי".

טריצרטופים

טריצרטופס היה דינוזאור ענק מהעולם עידן מזוזואיק, שהגיעה לעשרה מטרים אורכה ולגובה ארבעה מטרים ומשקלה שתים עשרה טון, גם כדי להגן על גודלו הגדול, היו לטריצרטופס קרניים באורך שני מטרים ומקור חד, כמו תוכי, שבאופן מוחשי היה לו כוח נשיכה גדול, המאובנים של "הפנים עם שלוש הקרניים", כפי ששמו הלטיני מתואר לעתים קרובות, מתוארכים לשלושת מיליון השנים האחרונות של תקופת הקרטיקון. 

Archeopteryx lithographica

זוהי ציפור פרהיסטורית צעירה, שהתקיימה מלפני כמאה וחמישים מיליון שנה בתקופת היורה, כתוצאה מכך, היא נחשבת בעיני רבים לציפור הקדומה ביותר הידועה.

Archeopteryx חולק את המאפיינים של דינוזאורים תרופודים ושל ציפורים מודרניות, לכן, הוא נחשב למאובן מעבר בין ציפורים וזוחלים, הקשור יותר לדינוזאורים תרופודים קטנים מאשר לציפורים מודרניות.

עם זאת, ההיסטוריה האבולוציונית של ארכיאופטריקס מעולם לא הייתה פשוטה כל כך, היא תמיד הייתה שנויה במחלוקת רבה בעבר, והיא נותרה חלק בלתי נפרד מוויכוחים מדעיים רבים על מקורם ואבולוציה של ציפורים.

Gondwanagaricites magnificus

היא מגלמת את פטריית המאובנים העתיקה ביותר עד כה ואת פטריית המאובנים הראשונה מיבשת העל גונדוואנה העתיקה, בגובה של כשני סנטימטרים ושני סנטימטרים וגדלה לפני מאה וחמישה עשר מיליון שנים (תקופת הקרטיקון המוקדמת) במה שהוא כיום צפון מזרח מברזיל.

דיפלורה סטריגוזה

זוהי שונית מאובנים פליסטוקן שהשתמרה היטב וחשופה היטב, המורכבת מאבני גיר מאובנות אראגוניטיות גסות-גרגרות (גרגירות ומדרוגות), המייצגות מרבצים ימיים רדודים בחזיתות השוניות והשוניות. 

סלעי השונית של חברי קוקבורן טאון מתוארכים לאירוע הרמה בגובה פני הים (הפלייסטוקן המוקדם מאוחר), מתוארכים לאלמוגים בשונית המאובנים של קוקבורן טאון בטווח הגילאים שבין 114 ל-127 קא.

Trilobite Ellipsocephalus hoffii

אחד המינים הנפוצים ביותר בקמבריום הבוהמי הוא Ellipsocephalus hoffii, שתואר והויר לראשונה בשנת 1823, זהו טרילוביט בעל מראה פשוט למדי עם קפלון שנמחק במידה בינונית, שלדים חיצוניים שלמים של טרילוביט זה נמצאים בשפע במרווחי ג'ינס מסוימים Fm, טרילוביטים כאן נשמרים כעובשים פנימיים, לעתים קרובות מוכתמים מאוד בלימוניט צהבהב, בפצלי בוצי ירקרק-אפור.

מאובנים שווא או פסאודו מאובנים

מאובני פסאודו הם עצמים טבעיים שנראים כמו מאובנים אך אינם מאובנים, חלק מהקונקרטיות והמינרלים טועים לעתים קרובות כמאובנים. 

למרבה הצער, יש מאובנים שאינם נשמרים היטב וחלק מהדברים שאנו מכנים מאובנים אינם מאובנים כלל, הקסם שלנו מהמאובנים ומה שהם מייצגים יכול לפעמים לגרום לנו "לראות" את מה שאנחנו רוצים לראות ולא את מה שיש שם בפועל.

כמה מהקרבות המדעיים האינטנסיביים ביותר היו על זיהוי נכון של עצמים שנחשבים על ידי חלקם למאובנים אמיתיים ועל ידי אחרים למאובנים מזויפים. דוגמאות למאובנים מזויפים מזהירות אותנו להיות זהירים, במיוחד כשמדובר בהגדרה לא נכונה חפצים שלמרות הטענות השונות, עשויים להיות מאובנים ממשיים או לא.