Jest to trzeci z pięcioczęściowej serii napisanej przez ekspertów w nowej Hall of Fossils Smithsona - wystawa Deep Time, otwarta 8 czerwca w Narodowym Muzeum Historii Naturalnej. Pełną serię można znaleźć, odwiedzając nasz raport specjalny Deep Time.
Wbrew powszechnemu przekonaniu, skamielina może być łatwa zamiast trudna, a skamieliny mogą być obfite, a nie rzadkie. Wszystko zależy od tego, z czego zbudowany jest organizm, gdzie żyje i umiera, a także od tego, co stanie się później w procesie odkurzania do pyłu - ochrona lub naturalny recykling.
Zdrowa dawka szans jest wprowadzana, jeśli chodzi o przejście ze świata żywego do zapisu kopalnego. Jak powiedział kiedyś mój kolega: „Życie po śmierci jest ryzykowne”. Na dłuższą metę - przeżywając miliony lat i kończąc na wystawie w muzeum - zwykle uważamy, że rośliny i zwierzęta należy skamieniać, a raczej: nasycony minerałami, które sprawiają, że są twarde i trwałe na wieki.
Ale - i to jest zaskakujące dla większości ludzi - czasami martwe części nie muszą być zamieniane w kamień, aby przetrwały prawie wiecznie. Kiedy zmarli i pochowani nie ulegają skamieniałości, istnieją inne sposoby, które uratują ich przed zniszczeniem i zachowają części ich ciał z niewielkimi zmianami w rozległym okresie czasu geologicznego.
Wciąż odkrywamy nowe zwroty akcji na drodze do udanego zachowania kopalń. Weźmy na przykład rośliny. Jak wszyscy wiedzą, rośliny są zbudowane z miękkich, łatwych do zniszczenia materiałów. Skamieniałe drewno jest znanym przykładem skamieniałości - kawałki pni drzew zamieniają się w super twarde skały, ale nadal zachowują pierścienie wzrostu, a nawet struktury komórkowe niegdyś żyjącego drzewa. Jak to się stało?
Skamieniałe drewno (powyżej: Quercus sp. ) Jest znanym przykładem skamieniałości - kawałki pni drzew zamieniają się w super twarde skały, ale nadal zachowują pierścienie wzrostu, a nawet struktury komórkowe drzewa niegdyś. (Lucia RM Martino, NMNH) Eksperymenty wykazały, że gdy drzewo jest zakopane w mokrym osadzie z dużą ilością rozpuszczonej krzemionki, woda powoli przenosi krzemionkę do niewielkich przestrzeni w drewnie, aż drewno zmieni się w skałę. Ale to nie zmienia się całkowicie, ponieważ niektóre oryginalne części organiczne wciąż są tam uwięzione, co pomaga zachować mikroskopijną strukturę drzewa. Elementy takie jak żelazo i mangan, które wchodzą do wody, mogą zabarwić krzemionkę, tworząc piękne wzory w kolorze czerwonym, brązowym i czarnym, ale czasami niszczy to szczegóły drzewnej struktury.
Kolejny świetny przykład niepełnej skamieniałości można znaleźć w nowej wystawie „Fossil Hall - Deep Time” w Smithsonian's National Museum of Natural History. Jest to kawałek drewna, który silikatizuje się na zewnątrz, ale ma oryginalne, włókniste drewno w środku. Ta niesamowita skamielina ma 14 milionów lat. Zewnętrzna część zakopanego pnia została uszczelniona krzemionką, zanim wpłynęło to na wnętrze, zachowując oryginalne drewno w pozbawionym rozkładu „pudełku skalnym” przez wieki. Niesamowicie, jeśli pocierasz palcem słoje wewnętrznego drewna, możesz dostać odłamek, tak jak w przypadku nowoczesnego drewna.
Ludzie i wiele innych organizmów mają szkielety, które są już zmineralizowane, więc jeśli chodzi o skamieniałość, która daje kościstym zwierzętom wbudowaną przewagę nad roślinami, meduzami i grzybami - to tylko niektóre z naszych miękkich, łatwych do recyklingu kolegów Ziemian. Pomyśl o wszystkich muszlach, które widziałeś na plaży, skalistych rafach koralowych, białych kredowych klifach Dover w Anglii. Wszystkie one składają się z biominerałów - co oznacza, że organizmy budowały je za życia, zwykle dla siły i ochrony, a następnie pozostawiały je po śmierci. Wszystkie te przykłady są wykonane z węglanu wapnia - zauważ, że zawierają węgiel - a ich miliardy szkieletów były odpowiedzialne za usuwanie ogromnych ilości węgla z atmosfery w przeszłości.
Szkielety dinozaurów mogą zyskać całą chwałę, ale najczęstszymi skamielinami na Ziemi są maleńkie szkielety mikroorganizmów żyjące w wodzie. Niezliczone liczby można znaleźć w podniesionych i odsłoniętych starożytnych skałach, które można teraz znaleźć na lądzie lub nadal są głęboko zakopane pod oceanami.
Niesamowicie, jeśli pocierasz palcem słoje wewnętrznego drewna tej niesamowitej 14-milionowej skamieliny Pinophyta, możesz dostać odłamek, tak jak w przypadku nowoczesnego drewna. (Lucia RM Martino, NMNH) Mikroskopy opadają dzisiaj, tworząc nowe warstwy osadów na dnie oceanu, tak jak ma to miejsce od milionów lat. Kwaśna woda, a nawet tylko zimna woda, może rozpuścić maleńkie szkielety węglanowe, zanim uderzą w dno. Po pogrzebie maleńkie skorupy mogą się rekrystalizować lub rozpuszczać, chyba że są chronione przez błoto, które blokuje przepływ wody, a te, które przetrwają jako skamieliny, są bardzo cenne dla paleontologów ze względu na ich niezmienione biominerale. Jest to inny proces niż w przypadku skamieniałego drewna, które w większości zamienia się w kamień. W rzeczywistości w przypadku mikroskamieniowców morskich lepiej jest, jeśli zmieniają się one jak najmniej, ponieważ te małe szkielety mówią nam, jaki był klimat Ziemi, kiedy żyli.
Wiemy, że wiele zakopanych mikro-skorup jest nieskazitelnych, co oznacza, że ich biominerale pozostały niezmienione przez miliony lat, więc geochemicy mogą je wykorzystać do rekonstrukcji chemii wody i globalnej temperatury w chwili śmierci mikroorganizmów.
Wiele starannych badań naukowych zostało poddanych testom chemicznym, które pokazują, które małe skorupy są niezmienione, a zatem są odpowiednie do wnioskowania o klimat z przeszłości, a które nie. Chociaż nazywamy je skamielinami, ponieważ są one stare i głęboko zakopane w skale, wiele z tych mikroskulonów nie uległo zmianie, gdy zostały zachowane pod ziemią. Zamiast tego zostali otoczeni błotnistym osadem, który wokół nich zamienił się w kamień. Małe, puste w środku części skorup są również wypełnione błotem, co zapobiega ich zmiażdżeniu przez ciężkie warstwy skalne, które uszczelniają ich groby.
Białe kredowe klify w Dover w Anglii powstają z biominerałów lub skorup pozostawionych przez małe jednokomórkowe organizmy, które zbudowały je za życia - zwykle dla siły i ochrony - a następnie pozostawiły je po śmierci. (Jeremy Young) Przez większość czasu kostne szkielety i części drzew nie mają szans na skamieniałość, ponieważ tak wiele innych organizmów ściga się, by spożywać swoje składniki odżywcze zaraz po ich śmierci.
Mój przyjaciel powiedział kiedyś, raczej złowieszczo: „Nigdy nie żyjesz tak, jak wtedy, gdy jesteś martwy”. I to prawda. Drobnoustroje, a także owady, szybko atakują martwe zwierzęta i rośliny, a my, ludzie, uważamy to za dość obrzydliwe.
Ale ci rozkładający chcą po prostu smacznych paczek martwych tkanek i biominerałów. Dlatego tusze zaczynają brzydko pachnieć wkrótce po śmierci zwierząt - drobnoustroje wytwarzają szkodliwe substancje chemiczne, które zniechęcają większe istoty do kradzieży żywności. To samo dotyczy roślin. Owoce i warzywa wkrótce gniją, ponieważ pleśń i bakterie wiedzą, jak odwrócić innych potencjalnych konsumentów. Kiedy wyrzucamy zgniłego pomidora do kosza - a najlepiej na stertę kompostu - pozwala to drobnoustrojom robić swoje - rosną, rozmnażają się i kontynuują utrwalanie własnego gatunku.
Berybolcensis leptacanthurs, squirrelfish (Lucia RM Martino, NMNH) 
Thelypteris iddingsii, paproć (Lucia RM Martino, NMNH) 
Angiospermae, roślina kwitnąca (Lucia RM Martino, NMNH) 
Symploce, karaluch (James Di Loreto, NMNH) 
Vespidae, szerszeń (James Di Loreto, NMNH) 
Gryllidae, konik polny (James Di Loreto, NMNH) 
Eoscorpius carbonarius, skorpion (Lucia RM Martino, NMNH) Cokolwiek ucieka przed potężnymi, a często śmierdzącymi siłami ekologicznego recyklingu, ma szansę stać się częścią zapisu kopalnego. Kości naszych ulubionych zwierząt kopalnych w Deep Time Hall zostały zamienione w kamień przez dodanie minerałów w ich przestrzeniach porowych, ale (podobnie jak w przypadku skamieniałego drewna) niektóre oryginalne biominerale zwykle tam również są. Kiedy dotkniesz prawdziwej kości ramiennej brachiozaura na nowej wystawie, łączysz się z niektórymi biominerałami z oryginalnej kości nóg tego olbrzymiego zauropoda, która stąpała po ziemi 140 milionów lat temu.
To, jak liście roślin, pyłki i owady stają się skamielinami, przypomina bardziej to, co dzieje się z mikroorganizmami morskimi. Muszą szybko zostać zakopane w osadzie, który następnie zamienia się w twardą skałę i chroni ich delikatne struktury. Czasami liść kopalny jest tak dobrze zachowany, że można go dosłownie oderwać ze skały, wyglądając jak coś z twojego podwórka, mimo że żył miliony lat temu w dawno utraconym lesie.
„Fossil Hall-Deep Time” rozpoczyna się 8 czerwca 2019 r. W Narodowym Muzeum Historii Naturalnej Smithsonian w Waszyngtonie (Smithsonian.com) Tak więc sednem transformacji części zwierząt i roślin w skamieliny jest to, że czasami oznacza to wiele zmian, a czasem wcale nie tak wiele. Dobrze jest być skamieniałym, ale zamknięcie w nieprzeniknionej skale, smole lub bursztynie również działa, a to może nawet zachować fragmenty starożytnego DNA.
Mamy dla nas szczęście, że istnieje wiele sposobów tworzenia skamielin, ponieważ oznacza to więcej posłańców z przeszłości. Skamieliny mówią nam różne historie o starożytnym życiu na Ziemi - nie tylko tym, kim były zwierzęta i rośliny i gdzie żyły, ale w jaki sposób zostały one zachowane jako szczęśliwe ocalałe z Deep Time.
