Как образуются окаменелости

Окаменелости — это останки древнейших организмов (или их отпечатки), которые сохранились в осадочных или горных породах до нашего времени. Окаменелости используются для определения относительного возраста геологических слоев, в которых они обнаруживаются. Их изучение также позволило лучше прояснить историю развития и закономерности эволюции многих групп вымерших и ныне живущих организмов. Общественная служба новостей расскажет, как образуются окаменелости.

Условия формирования окаменелостей

Формирование окаменелостей требует специфических условий, которые встречаются далеко не всегда.

· Первым критическим фактором является быстрое захоронение органических останков под слоем осадков. Это предотвращает их разрушение хищниками, бактериями или погодными условиями. Морские организмы часто оказываются погребёнными под илом или песком на дне водоёмов. На суше захоронение может происходить во время природных катастроф: извержений вулканов, селевых потоков, оползней.

· Вода, насыщенная минералами (кальцитом, кремнезёмом, пиритом), просачивается через поры в тканях организма. Минералы постепенно замещают органические молекулы, сохраняя исходную структуру. Например, в окаменелой древесине клеточные стенки замещаются кварцем. В костях позвоночных гидроксиапатит (основной минерал костной ткани) может замещаться фосфатами или карбонатами.

· Кислород ускоряет разложение органики, поэтому его отсутствие — ключевой фактор сохранения останков. Анаэробные условия возникают в глубоких водоемах, болотах, под толстыми слоями льда или в смоле. В таких средах деятельность аэробных бактерий подавляется, что замедляет распад.

Типы окаменелостей

Каждый тип окаменелостей сохраняет информацию о древних организмах по-своему.

· Отпечатки образуются, когда мягкие ткани организма оставляют след на осадочной породе, которая затем затвердевает. Например, отпечатки листьев папоротников в угольных пластах. Слепки формируются, когда полость, оставленная разложившимся организмом, заполняется минералами. Раковины моллюсков часто сохраняются в виде слепков: исходный материал растворяется, а полость становится основой для кристаллизации.

· Оригинальные останки — это не замещённые, а химически изменённые ткани. Кости, зубы и раковины, состоящие из устойчивых минералов (апатита, кальцита), могут сохраняться миллионы лет. В редких случаях сохраняются мягкие ткани.

· Насекомые, растения и мелкие животные могут попадать в смолу хвойных деревьев, которая со временем превращается в янтарь. Такие включения сохраняют трёхмерную структуру и даже клеточные детали. Заморозка в ледниках или вечной мерзлоте консервирует организмы почти без изменений. Останки шерстистых носорогов и мамонтов из сибирской вечной мерзлоты демонстрируют поразительную сохранность мышц, шерсти и внутренних органов.

Геологические процессы, влияющие на появление окаменелостей

Формирование окаменелостей тесно связано с геологическими процессами, которые происходят на нашей планете.

· Накопление осадочных пород (песчаника, глины, известняка) создает слои. Со временем давление вышележащих пластов уплотняет осадок, превращая его в камень. Стратиграфические слои служат временной шкалой: чем глубже залегает окаменелость, тем она древнее. Исключения возникают при тектонических нарушениях, когда пласты смещаются или переворачиваются.

· Движение литосферных плит поднимает или опускает слои осадочных пород. Если окаменелости попадают в зону метаморфизма (высоких температур и давления), они разрушаются.

· Выход окаменелостей на поверхность происходит благодаря эрозии: ветер, вода и ледники разрушают верхние слои пород. Речные каньоны, овраги и карьеры — типичные места находок. Однако эрозия может и повредить хрупкие экземпляры.

Этапы формирования окаменелостей

Превращение органических останков в окаменелости — это длительный процесс, который может занимать от тысяч до миллионов лет.

· В первые часы после смерти многоклеточного организма начинается аутолиз — саморастворение клеток под действием ферментов. Затем подключаются бактерии и грибы, разрушающие мягкие ткани.

· На этапе диагенеза (от месяцев до тысяч лет) останки подвергаются химическим изменениям. Кости теряют органику, поры заполняются минералами. Одновременно окружающий осадок уплотняется, превращаясь в породу. Окаменение завершается через миллионы лет: осадочные частицы цементируются кремнезёмом, кальцитом или оксидами железа.

· Большинство окаменелостей имеют возраст от 10 тысяч до 500 миллионов лет. Древнейшие известные окаменелости — строматолиты возрастом свыше 3,5 млрд лет.

Читайте также по теме:

Почему небо голубое

Почему стекло прозрачное

Почему мы не видим воздух

Как образуется радуга

Как грамотно распланировать участок в 6 соток