Fossielen, in geologische zin, zijn oude, gemineraliseerde planten, dieren en kenmerken die de overblijfselen zijn van vroeger geologische tijdsperiode. Misschien waren ze dat wel versteend maar zijn nog steeds herkenbaar, zoals je kunt zien aan deze galerij met fossiele afbeeldingen.
Paleontologen zijn voorzichtig om de ammonoïden van de ammonieten te onderscheiden. Ammonoïden leefden van Vroege Devoon tijd tot het einde van het Krijt, of van ongeveer 400 miljoen tot 66 miljoen jaar geleden. Ammonieten waren een onderorde van ammonoïde met zware, versierde schelpen die bloeiden vanaf de Jura-periode, tussen 200 en 150 miljoen jaar geleden.
Ammonoïden hebben een opgerolde, kamervormige schaal die plat ligt, in tegenstelling tot schelpdieren. Het dier leefde aan het einde van de schelp in de grootste kamer. De ammonieten werden zo groot als meer dan drie voet breed. In de brede, warme zeeën van het Jura en het Krijt, diversifieerde ammonieten zich in veel verschillende soorten, grotendeels te onderscheiden door de ingewikkelde vormen van de hechting tussen hun schelpenkamers. Er wordt gesuggereerd dat deze versiering diende als hulpmiddel bij het paren met de juiste soort. Dat zou het organisme niet helpen overleven, maar door te zorgen voor reproductie zou het de soort in leven houden.
Bivalven behoren tot de klasse Bivalvia in de stam Mollusca. "Klep" verwijst naar de schaal, dus tweekleppigen hebben twee schelpen, maar sommige andere weekdieren ook. In tweekleppigen zijn de twee schalen rechtshandig en linkshandig, spiegels van elkaar en is elke schaal asymmetrisch. (De andere tweekleppige weekdieren, de brachiopoden, hebben twee ongeëvenaarde kleppen, elk symmetrisch.)
Tweekleppigen behoren tot de oudste harde fossielen die opduiken in Vroeg Cambrian keer meer dan 500 miljoen jaar geleden. Er wordt aangenomen dat een permanente verandering in de oceaan of de atmosferische chemie het voor organismen mogelijk heeft gemaakt om harde schillen van calciumcarbonaat af te scheiden. Deze fossiele tweekleppige schelpdier is jong, uit het Plioceen of Pleistoceen rotsen van centraal Californië. Toch lijkt het op zijn oudste voorouders.
Brachiopoden (BRACK-yo-pods) zijn een oude lijn van schaaldieren, die voor het eerst verscheen in de vroegste Cambrische rotsen, die ooit de zeebodems beheersten.
Na de Perm uitsterven de brachiopoden bijna 250 miljoen jaar geleden bijna uitgeroeid, de tweekleppigen kregen de overhand en tegenwoordig zijn de brachiopoden beperkt tot koude en diepe plaatsen.
Brachiopod-schelpen verschillen nogal van tweekleppige schelpen en de levende wezens binnenin zijn heel anders. Beide schalen kunnen in twee identieke helften worden gesneden die elkaar weerspiegelen. Terwijl het spiegelvlak in tweekleppigen tussen de twee schalen snijdt, snijdt het vlak in brachiopoden elke schaal in tweeën - het is verticaal op deze afbeeldingen. Een andere manier om ernaar te kijken, is dat tweekleppigen linker- en rechterschalen hebben, terwijl brachiopoden boven- en onderkant hebben.
Een ander belangrijk verschil is dat de levende brachiopode meestal wordt vastgemaakt aan een vlezige stengel of steel die uit het scharnieruiteinde komt, terwijl bivalven een sifon of een voet (of beide) hebben die uit de zijden.
De sterk gekrompen vorm van dit exemplaar, dat 1,6 inch breed is, markeert het als een spiriferidine-brachiopode. De groef in het midden van de ene schaal wordt een sulcus genoemd en de bijpassende rand op de andere wordt een vouw genoemd. Lees hier meer over brachiopoden lab-oefening van SUNY Cortland.
Koude sijpels voeden gespecialiseerde micro-organismen die leven op sulfiden en koolwaterstoffen in de anaërobe omgeving, en andere soorten leven met hun hulp. Koude sijpels maken deel uit van een wereldwijd netwerk van oases op de zeebodem, samen met zwarte rokers en walvissen.
Koude sijpelingen zijn pas onlangs erkend in het fossielenbestand. De Panoche Hills in Californië hebben tot nu toe de grootste reeks fossiele koude sijpels ter wereld. Deze brokken carbonaten en sulfiden zijn waarschijnlijk gezien en genegeerd door geologische kaartenmakers in veel gebieden van sedimentair gesteente.
Deze fossiele koude sijpeling is van het vroege Paleoceen, ongeveer 65 miljoen jaar oud. Het heeft een buitenste schil van gips, zichtbaar rond de linkerbasis. De kern is een door elkaar gegooide massa van carbonaatgesteente met fossielen van kokerwormen, tweekleppigen en buikpotigen. Moderne koude sijpelingen zijn vrijwel hetzelfde.
Koralen zijn een zeer oude groep organismen, meer dan 500 miljoen jaar geleden afkomstig uit het Cambrium. De rugose koralen komen veel voor in gesteenten van Ordovicium tot Perm. Deze specifieke hoornkoralen komen uit de Midden-Devoon (397 tot 385 miljoen jaar geleden) kalkstenen van de Skaneateles-formatie, in de klassieke geologische delen van het Finger Lakes-land in de staat Nieuw York.
Deze hoornkoralen werden vroeg in de 20e eeuw verzameld door Lily Buchholz aan het Skaneateles-meer, nabij Syracuse. Ze werd 100 jaar, maar deze is zo'n 3 miljoen keer ouder dan zij.
Crinoïden zijn gestalkte dieren die op bloemen lijken, vandaar hun gebruikelijke naam van zeelelie. Stengelsegmenten zoals deze komen vooral veel voor in laat-paleozoïsche gesteenten.
Crinoïden dateren van de vroegste Ordovicium, ongeveer 500 miljoen jaar geleden, en een paar soorten leven nog steeds in de oceanen van vandaag en worden door ervaren hobbyisten in aquaria gekweekt. De bloeitijd van crinoïden was Carboon en Perm-tijden (de Mississippiaanse deelperiode van het Carboon wordt soms het Tijdperk van Crinoïden genoemd), en hele bedden van kalksteen kunnen zijn samengesteld uit hun fossielen. Maar de grote Perm-Trias uitsterving vernietigde ze bijna.
Deze gepolijste plak dinosaurusbot, die ongeveer drie keer zo groot is, legt het mergsegment bloot, trabeculair of poreus bot genoemd. Waar het vandaan komt, is onzeker.
Botten bevatten veel vet en ook veel fosfor - tegenwoordig trekken walvisskeletten op de zeebodem levendige gemeenschappen van organismen aan die tientallen jaren bestaan. Vermoedelijk speelden mariene dinosauriërs tijdens hun hoogtijdagen dezelfde rol.
Technisch gezien zijn dinosauruseieren sporenfossielen, de categorie die ook fossiele voetafdrukken omvat. Zeer zelden worden fossiele embryo's bewaard in dinosauruseieren. Een ander stukje informatie afkomstig van dinosauruseieren is hun rangschikking in nesten - soms zijn ze in spiralen gelegd, soms in hopen, soms worden ze alleen gevonden.
We weten niet altijd tot welke soort dinosaurus een ei behoort. Dinosauruseieren worden toegewezen aan paraspecies, vergelijkbaar met de classificaties van dierensporen, stuifmeelkorrels of fytolieten. Dit geeft ons een gemakkelijke manier om erover te praten zonder te proberen ze aan een bepaald "ouder" dier toe te wijzen.
Deze dinosauruseieren komen, zoals de meeste die tegenwoordig op de markt zijn, uit China, waar duizenden zijn opgegraven.
Het kan zijn dat dinosauruseieren uit het Krijt stammen omdat dikke calciet-eierschalen tijdens het Krijt (145 tot 66 miljoen jaar geleden) zijn ontstaan. De meeste dinosauruseieren hebben een van de twee vormen van eierschaal die verschillen van de schelpen van verwante moderne diergroepen, zoals schildpadden of vogels. Sommige dinosauruseieren lijken echter sterk op vogeleieren, met name het soort eierschalen in struisvogeleieren. Een goede technische inleiding op het onderwerp wordt gepresenteerd op de "Palaeofiles" -site van de Universiteit van Bristol.
Dierlijke mest, zoals deze gigantische drol, is een belangrijk sporenfossiel dat informatie geeft over diëten in de oudheid.
Fecale fossielen kunnen versteend zijn, zoals het Mesozoïcum dinosaurus coprolieten gevonden in een rotswinkel, of alleen maar oude exemplaren die zijn teruggevonden in grotten of permafrost. We kunnen misschien het dieet van een dier afleiden uit zijn tanden en kaken en familieleden, maar als we direct bewijs willen, kunnen alleen echte monsters uit de ingewanden van het dier het leveren.
Vissen van het moderne type, met benige skeletten, dateren van ongeveer 415 miljoen jaar geleden. Deze Eoceen- (ongeveer 50 miljoen jaar geleden) exemplaren komen uit de Green River Formation.
Deze fossielen van de vissoorten Knightia zijn veelvoorkomende items bij elke rockshow of mineraalwinkel. Vissen zoals deze, en andere soorten zoals insecten en bladeren van planten, worden door miljoenen bewaard in de romige schalie van de Green River Formation in Wyoming, Utah en Colorado. Deze rotseenheid bestaat uit afzettingen die ooit tijdens het Eoceen (56 tot 34 miljoen jaar geleden) op de bodem van drie grote, warme meren lagen. De meeste van de meest noordelijke meerbeddingen, van het voormalige Fossil Lake, zijn bewaard gebleven in Fossil Butte National Monument, maar er zijn privégroeven waar u uw eigen kunt graven.
Plaatsen zoals de Green River Formation, waar fossielen in buitengewone aantallen en details worden bewaard, staan bekend als lagerstätten. De studie van hoe organische resten fossielen worden, staat bekend als taphonomie.
Foraminiferen (fora-MIN-ifers) zijn protisten die behoren tot de orde Foraminiferida, in de Alveolate-lijn van de eukaryoten (cellen met kernen). Forams maken skeletten voor zichzelf, externe schalen of interne tests, uit verschillende materialen (organisch materiaal, vreemde deeltjes of calciumcarbonaat). Sommige forams leven drijvend in het water (planktonisch) en andere leven op het bodemsediment (bentisch). Deze specifieke soort, Elphidium granti, is een benthische foram (en dit is het type exemplaar van de soort). Om je een idee te geven van de grootte ervan, is de schaalbalk onderaan deze elektronenmicrofoto een tiende van een millimeter.
Forams vormen een zeer belangrijke groep indicatorfossielen omdat ze rotsen bezetten van het Cambrium tot de moderne omgeving, die meer dan 500 miljoen jaar geologische tijd beslaan. En omdat de verschillende soorten foram in zeer specifieke omgevingen leven, zijn fossiele forams sterke aanwijzingen voor de omgeving van de oudheid - diep of ondiep water, warme of koude plaatsen, enzovoort.
Olieboringen hebben meestal een paleontoloog in de buurt, klaar om naar de forams onder de microscoop te kijken. Dat is hoe belangrijk ze zijn voor het daten en karakteriseren van rotsen.
Gastropodenfossielen zijn bekend van vroeg-Cambrische rotsen die meer dan 500 miljoen jaar oud zijn, zoals de meeste andere ordes van geschilde dieren.
Gastropoden zijn de meest succesvolle klasse weekdieren als je een aantal soorten volgt. Gastropod-schelpen bestaan uit één stuk dat groeit in een opgerold patroon, waarbij het organisme naar grotere kamers in de schaal beweegt naarmate het groter wordt. Landslakken zijn ook buikpotigen. Deze kleine zoetwaterslakschelpen komen voor in de recente Shavers Well Formation in Zuid-Californië.
Deze tand, ongeveer tweemaal levensgroot, is van een hypsodont paard die ooit in het Mioceen (25 tot 5 miljoen jaar geleden) over grasvlakten galoppeerde in wat nu South Carolina is aan de Amerikaanse oostkust.
Hypsodont-tanden groeien meerdere jaren continu, terwijl het paard graast op taai gras dat zijn tanden afslijt. Als gevolg hiervan kunnen ze in de loop van hun bestaan een registratie zijn van omgevingsomstandigheden, net zoals boomringen. Nieuw onderzoek speelt hierop in om meer te weten te komen over het seizoensklimaat van het Mioceen.
Insecten zijn zo bederfelijk dat ze zelden versteend zijn, maar boomsap, een andere bederfelijke stof, staat erom bekend ze te vangen.
Amber is gefossiliseerde boomhars, bekend in rotsen van recente tijden terug tot het Carboon, meer dan 300 miljoen jaar geleden. Het meeste barnsteen wordt echter gevonden in rotsen die jonger zijn dan Jurassic (ongeveer 140 miljoen jaar oud). Grote afzettingen komen voor op de zuidelijke en oostelijke oevers van de Oostzee en de Dominicaanse Republiek, en hier komen de meeste stenen winkel- en juwelierspecimens vandaan. Veel andere plaatsen hebben barnsteen, waaronder New Jersey en Arkansas, Noord-Rusland, Libanon, Sicilië, Myanmar en Colombia. In Cambay barnsteen uit het westen van India worden opwindende fossielen gerapporteerd. Amber wordt beschouwd als een teken van oude tropische bossen.
Als een miniatuurversie van de teerputten van La Brea, houdt hars verschillende wezens en objecten erin vast voordat het barnsteen wordt. Dit stuk barnsteen bevat een redelijk compleet fossiel insect. Ondanks wat je zag in de film "Jurassic Park", is het extraheren van DNA uit barnsteenfossielen niet routinematig of zelfs af en toe succesvol. Dus hoewel amberkleurige exemplaren verbazingwekkende fossielen bevatten, zijn het geen goede voorbeelden van ongerept behoud.
Insecten waren de eerste wezens die de lucht in gingen, en hun zeldzame fossielen dateren uit het Devoon, ongeveer 400 miljoen jaar geleden. De eerste gevleugelde insecten ontstonden met de eerste bossen, wat hun associatie met amber nog intiemer zou maken.
Wolharige mammoeten volgden de opmars en terugtrekkingen van de gletsjers uit de late ijstijd, dus hun fossielen worden gevonden in een vrij groot gebied en worden vaak gevonden bij opgravingen. Vroege menselijke kunstenaars schilderden levende mammoeten af op hun grotwanden en vermoedelijk elders.
Wolharige mammoeten waren zo groot als de moderne olifant, met de toevoeging van een dikke vacht en een laag vet waardoor ze de kou konden verdragen. De schedel bevatte vier enorme molaren, één aan elke kant van de boven- en onderkaak. Hiermee kon de wolharige mammoet de droge grassen van de periglaciale vlakten kauwen, en de enorme, gebogen slagtanden waren nuttig om sneeuw van de vegetatie te verwijderen.
Wolharige mammoeten hadden weinig natuurlijke vijanden - mensen waren er een van - maar die gecombineerd met een snel klimaat Door verandering veranderde de soort aan het einde van het Pleistoceen, ongeveer 10.000 jaar, met uitsterven geleden. Onlangs bleek een dwergsoort mammoet tot minder dan 4.000 jaar geleden op Wrangel Island, voor de Siberische kust, te hebben overleefd.
Mastodons zijn een iets ouder type dier dat verwant is aan mammoeten. Ze werden aangepast aan het leven in struikgewas en bossen, zoals de moderne olifant.
Packrats, luiaards en andere soorten hebben hun oude nesten achtergelaten in beschutte woestijnplaatsen. Deze oude overblijfselen zijn waardevol in paleoklimaatonderzoek.
Verschillende soorten packrats leven in de woestijnen van de wereld en vertrouwen op plantaardig materiaal voor hun volledige inname van water en voedsel. Ze verzamelen vegetatie in hun holen en besprenkelen de stapel met hun dikke, geconcentreerde urine. Door de eeuwen heen stapelen deze packrat middens zich op in keiharde blokken, en als het klimaat verandert, wordt de site verlaten. Van grondluiaards en andere zoogdieren is ook bekend dat ze middens creëren. Net als mestfossielen zijn middens sporenfossielen.
Packrat middens zijn te vinden in het Great Basin, van Nevada en aangrenzende staten, die tienduizenden jaren oud zijn. Het zijn voorbeelden van ongerept behoud, kostbare gegevens van alles wat lokale packrats de laatste tijd interessant vonden Pleistoceen, dat ons op zijn beurt veel vertelt over het klimaat en het ecosysteem op plaatsen waar verder weinig van over is keer.
Omdat elk deel van de packrat midden is afgeleid van plantaardig materiaal, kunnen isotopenanalyses van urinekristallen het record van oud regenwater lezen. In het bijzonder wordt het isotoop chloor-36 in regen en sneeuw in de bovenste atmosfeer geproduceerd door kosmische straling; aldus onthult packrat-urine omstandigheden ver boven het weer.
Houtachtig weefsel is een geweldige uitvinding van het plantenrijk en heeft van oorsprong bijna 400 miljoen jaar geleden tot vandaag een vertrouwde uitstraling.
Deze fossiele boomstronk in Gilboa, New York, uit het Devoon, getuigt van 's werelds eerste bos. Net als het op fosfaat gebaseerde botweefsel van gewervelde dieren, maakte duurzaam hout het moderne leven en ecosystemen mogelijk. Hout is tot op de dag van vandaag in het fossielenbestand gebleven. Het is te vinden in terrestrische rotsen waar bossen groeiden of in mariene rotsen, waarin drijvende boomstammen kunnen worden bewaard.
De sedimenten van dit aardse zandsteen werden neergelegd door de snelle wateren van de oude Tuolumne-rivier in centraal Californië. Soms legde de rivier dikke zandbanken aan; andere keren erodeerde het in eerdere deposito's. Soms bleef het sediment een jaar of langer met rust. De donkere strepen die dwars door de strooiselrichting snijden, zijn waar grassen of andere vegetatie wortel schoten in het rivierzand. De organische stof in de wortels bleef achter of trok ijzermineralen aan om de donkere wortelafgietsels te verlaten. De daadwerkelijke grondoppervlakken erboven werden echter weg geërodeerd.
De richting van wortelafgietsels is een sterke indicator van op en neer in deze rots: het is duidelijk in de richting van rechts opgebouwd. De hoeveelheid en verspreiding van fossiele wortelafgietsels zijn aanwijzingen voor de oude rivierbedding. De wortels kunnen zich in een relatief droge periode hebben gevormd, of misschien is het rivierkanaal een tijdje weggelopen in het proces dat avulsie wordt genoemd. Door dergelijke aanwijzingen over een groot gebied te verzamelen, kan een geoloog paleomilieu's bestuderen.
Haaientanden bestaan, net als haaien, al meer dan 400 miljoen jaar. Hun tanden zijn bijna de enige fossielen die ze achterlaten.
Haaienskeletten zijn gemaakt van kraakbeen, hetzelfde materiaal dat je neus en oren verstijft, in plaats van bot. Maar hun tanden zijn gemaakt van de hardere fosfaatverbinding die onze eigen tanden en botten vormt. Haaien laten veel tanden achter omdat ze, in tegenstelling tot de meeste andere dieren, hun hele leven nieuwe tanden laten groeien.
De tanden aan de linkerkant zijn moderne exemplaren van de stranden van South Carolina. De tanden aan de rechterkant zijn fossielen verzameld in Maryland, neergelegd in een tijd dat de zeespiegel hoger was en een groot deel van de oostkust onder water lag. Geologisch gezien zijn ze erg jong, misschien uit het Pleistoceen of Plioceen. Zelfs in de korte tijd dat ze bewaard zijn gebleven, is de mix van soorten veranderd.
Merk op dat de fossiele tanden niet versteend zijn. Ze zijn onveranderd vanaf het moment dat de haaien ze hebben laten vallen. Een object hoeft niet te worden versteend om als een fossiel te worden beschouwd, het wordt alleen bewaard. In versteende fossielen wordt de stof van het levende ding, soms molecuul voor molecuul, vervangen door minerale stoffen zoals calciet, pyriet, silica of klei.
Stromatolieten in het echte leven zijn terpen. Tijdens vloed of storm worden ze bedekt met sediment en groeien er vervolgens een nieuwe laag bacteriën op. Wanneer stromatolieten worden gefossiliseerd, onthult erosie ze in een vlakke doorsnede als deze. Stromatolieten zijn tegenwoordig vrij zeldzaam, maar op verschillende leeftijden waren ze in het verleden heel gewoon.
Dit stromatoliet maakt deel uit van een klassieke blootstelling van rotsen uit het Late Cambrium (de Hoyt-kalksteen) nabij Saratoga Springs in het noorden van New York, ongeveer 500 miljoen jaar oud. De plaats heet Lester Park en wordt beheerd door het staatsmuseum. Iets verderop is nog een expositie op privéterrein, voorheen een attractie genaamd Petrified Sea Gardens. Stromatolieten werden voor het eerst opgemerkt in 1825 op deze plaats en formeel beschreven door James Hall in 1847.
Een primitief lid van de geleedpotigenfamilie, trilobieten stierven uit in de grote Perm-Trias massa-extinctie. De meesten van hen woonden op de zeebodem, graasden in de modder of jaagden daar op kleinere wezens.
Trilobieten zijn genoemd naar hun drielobbige lichaamsvorm, bestaande uit een centrale of axiale lob en aan beide zijden symmetrische pleurale lobben. In deze trilobiet bevindt de voorkant zich aan de rechterkant, waar het hoofd of cephalon ("SEF-a-lon") is. Het gesegmenteerde middengedeelte wordt de thorax, en het afgeronde staartstuk is de pygidium ("pih-JID-ium"). Ze hadden veel kleine poten eronder, zoals de moderne zeugbug of pillbug (wat een isopod is). Ze waren het eerste dier dat ogen ontwikkelde, die oppervlakkig lijken op de samengestelde ogen van moderne insecten.
Tubeworms zijn primitieve dieren die in de modder leven en sulfiden absorberen via hun bloemvormige koppen die in kolonies van chemisch etende bacteriën erin worden omgezet in voedsel. De buis is het enige harde deel dat overleeft om een fossiel te worden. Het is een harde schaal van chitine, hetzelfde materiaal dat krabschelpen en de buitenste skeletten van insecten vormt. Aan de rechterkant is een moderne buiswormbuis; de fossiele tubeworm aan de linkerkant is ingebed in schalie die ooit modder op de zeebodem was. Het fossiel is van het laatste Krijt, ongeveer 66 miljoen jaar oud.
Tubeworms worden tegenwoordig gevonden in en in de buurt van ventilatieopeningen op de zeebodem van zowel de warme als de koude variëteit, waar ze zijn opgelost waterstofsulfide en kooldioxide voorzien de chemotrofe bacteriën van de worm van de grondstof die ze nodig hebben voor het leven. Het fossiel is een teken dat er tijdens het Krijt een vergelijkbare omgeving bestond. In feite is het een van de vele bewijzen dat er een groot veld met koude sijpels was in de zee waar de Panoche Hills in Californië zich tegenwoordig bevinden.