Omdat insecten botten missen, lieten ze geen skeletten achter paleontologen om miljoenen jaren later op te graven. Hoe leren wetenschappers over oude insecten zonder versteende botten om te bestuderen? Ze onderzoeken het overvloedige bewijs dat wordt gevonden in de verschillende soorten insectenfossielen die hieronder worden beschreven. Voor dit artikel hebben we een fossiel als elk bewaard gebleven fysiek bewijs van insectenleven uit een periode voorafgaand aan de geregistreerde menselijke geschiedenis.
Bewaard in Amber
Veel van wat we weten over prehistorische insecten is afgeleid van bewijsmateriaal dat gevangen zit in barnsteen of oude boomhars. Omdat boomhars een kleverige substantie is - denk aan een tijd dat je pijnboomschors hebt aangeraakt en wegkomt met sap erop uw handen - insecten, mijten of andere kleine ongewervelde dieren zouden snel vast komen te zitten bij het landen op het huilen hars. Terwijl de hars bleef sijpelen, zou het het insect snel omhullen en zijn lichaam behouden.
Amber insluitsels dateren al in de Carboon periode. Wetenschappers kunnen ook bewaarde insecten vinden in hars van slechts een paar honderd jaar oud; deze harsen worden genoemd kopal, niet amber. Omdat amberinsluitsels alleen ontstaan waar bomen of andere harsachtige planten groeiden, documenteert het in amber geregistreerde insectenbewijs de relatie tussen oude insecten en bossen. Simpel gezegd, insecten die gevangen zaten in barnsteen leefden in of nabij bosrijke gebieden.
Impressies bestuderen
Als je ooit je hand in een vers gestort cementbed hebt gedrukt, heb je het moderne equivalent van een afdrukfossiel gecreëerd. Een afdrukfossiel is een mal van een oud insect, of vaker een onderdeel van een oud insect. De meest duurzame delen van het insect, de harde sclerieten en vleugels, vormen de meeste indrukfossielen. Omdat indrukken slechts een mal zijn van een object dat ooit in de modder is gedrukt, en niet het object zelf, nemen deze fossielen de kleur aan van de mineralen waarin ze zijn gevormd.
Typisch omvatten insectenafdrukken slechts een vorm van de vleugel, vaak met voldoende gedetailleerde vleugelvernauwing om het organisme op bestelling of zelfs familie te identificeren. Vogels en andere roofdieren die het insect misschien hebben opgegeten, zouden de vleugels onaangenaam vinden, of misschien zelfs onverteerbaar, en ze achterlaten. Lang nadat de vleugel of nagelriem is vervallen, blijft een kopie ervan in steen geëtst. Impressie-fossielen dateren uit het Carboon-tijdperk en bieden wetenschappers momentopnames van het insectenleven tot 299 miljoen jaar geleden.
Compressies
Er is enig fossiel bewijs gevormd toen het insect (of een deel van het insect) fysiek werd samengedrukt in sedimentair gesteente. Bij een compressie bevat het fossiel organisch materiaal van het insect. Deze organische resten in het gesteente behouden hun kleur, dus het verstarde organisme valt op. Afhankelijk van hoe grof of fijn het mineraal waaruit het fossiel bestaat, kan een door compressie geconserveerd insect in buitengewoon detail verschijnen.
Chitine, dat deel uitmaakt van de cuticula van het insect, is een zeer duurzame stof. Wanneer de rest van het insectenlichaam vergaat, blijven de chitineuze componenten vaak achter. Deze constructies, zoals de harde vleugelkappen van kevers, omvatten het grootste deel van het fossielenbestand van insecten die zijn gevonden als compressies. Net als indrukken dateren compressie-fossielen al in het Carboon.
Traceer fossielen
Paleontologen beschrijven het gedrag van dinosauriërs op basis van hun onderzoek naar gefossiliseerde voetafdrukken, staartsporen en coprolieten - sporen van het leven van dinosauriërs op te sporen. Evenzo kunnen wetenschappers die prehistorische insecten bestuderen veel leren over het gedrag van insecten door de studie van sporenfossielen.
Spoorfossielen leggen aanwijzingen vast over hoe insecten in verschillende geologische tijdsperioden leefden. Net zoals geharde mineralen een vleugel of cuticula kunnen behouden, kan een dergelijke fossilisatie holen, frass, larvenkasten en gallen behouden. Sporenfossielen bieden enkele van de rijkste informatie over de co-evolutie van planten en insecten. Bladeren en stengels met duidelijke schade aan de insectenvoeding behoren tot de meest voorkomende fossiele bewijzen. Ook de sporen van mineervliegers zijn in steen gevat.
Sedimentvallen
Jongere fossielen - als men 1,7 miljoen jaar oude fossielen jong kan noemen - worden teruggewonnen uit sedimentvallen die de Kwartaire periode. Insecten en andere geleedpotigen die geïmmobiliseerd waren in turf, paraffine of zelfs asfalt, werden begraven terwijl zich sedimentlagen over hun lichaam ophoopten. Opgravingen van dergelijke fossiele locaties leveren vaak tienduizenden kevers, vliegen en andere ongewervelde dieren op. De La Brea-teerputten, gelegen in Los Angeles, is een beroemde sedimentval. Daar hebben wetenschappers meer dan 100.000 geleedpotigen opgegraven, waaronder veel aasvoeders die samen met de grote gewervelde karkassen die ze voedden, werden bewaard.
Sedimentvallen bieden wetenschappers meer dan een catalogus met soorten uit een bepaald geologisch tijdsbestek. Vaak bieden dergelijke sites ook bewijs van klimaatverandering. Veel, zo niet de meeste, ongewervelde soorten die in sedimentvallen worden gevonden, bestaan nog. Paleontologen kunnen hun fossiele vondsten vergelijken met de huidige bekende verspreiding van levende soorten en informatie extrapoleren over het klimaat op het moment dat die insecten werden begraven. Fossielen die zijn teruggewonnen uit de La Brea-teerputten vertegenwoordigen bijvoorbeeld terrestrische soorten die tegenwoordig op grotere hoogten leven. Dit bewijs suggereert dat het gebied ooit koeler en vochtiger was dan nu.
Minerale replicaties
In sommige fossiele bedden vinden paleontologen perfecte gemineraliseerde kopieën van insecten. Toen het lichaam van het insect verviel, sloegen opgeloste mineralen neer uit de oplossing, waardoor de lege ruimte werd opgevuld terwijl het lichaam uiteenviel. Een minerale replicatie is een nauwkeurige en vaak gedetailleerde driedimensionale replica van het organisme, geheel of gedeeltelijk. Dergelijke fossielen vormen zich meestal op plaatsen waar water rijk is aan mineralen, dus dieren die worden vertegenwoordigd door minerale replicaties zijn vaak mariene soorten.
Minerale replicaties geven paleontologen een voordeel bij het opgraven van fossielen. Omdat het fossiel meestal wordt gevormd uit een ander mineraal dan het omringende gesteente, kunnen ze vaak het buitenste rotsbed oplossen om het ingebedde fossiel te verwijderen. Zo kunnen silicaatreplicaties met een zuur uit kalksteen worden gewonnen. Het zuur lost de kalksteen op, waardoor het silicaatfossiel ongedeerd blijft.