Jak vznikají fosilie, zkameněliny?

Fosilie (zkameněliny) vznikají tak, že zbytky organismů (např. kosti, listy, otisky) jsou rychle zakryty sedimentem, takže se nerozloží. Postupně se organická hmota rozpadá a je nahrazena minerály, nebo zůstává jako otisk. Dlouhým působením tlaku a času se tak promění ve zkamenělinu.

Fosilizace

Fosilizace představuje poměrně vzácný proces, který je podmíněn řadou okolností. Pro pochopení vzniku zkamenělin je dobré si uvědomit, co se odehrává s tělem živočicha po jeho smrti. V naprosté většině případů dochází k rychlému rozkladu, takže z organismu nezůstane žádná stopa. Jen ve zvlášť příznivých situacích se některé části mohou uchovat po velmi dlouhou dobu. To je možné pouze tehdy, jsou-li pozůstatky chráněny před působením biologických činitelů, mechanických sil i chemických procesů.

Podívejte se naši nabídku zkamenělin.

Obr.: Dinosaurus umírá v řece.

Úloha predátorů a přírodních vlivů

Těla malých savců a ptáků se rozkládají rychle, protože je napadají bakterie a zároveň je často zkonzumují dravci nebo hmyz. U větších zvířat se o rozklad postarají šelmy, například vlci, lišky či medvědi, a také draví ptáci, jako jsou supi. Zbytky, které po těchto procesech zůstanou – kůže, chlupy, kosti nebo zuby – pak dále podléhají vlivům vzduchu, vody a půdy, až se postupně zcela rozpadnou.

Rychlost rozkladu ovlivňuje řada faktorů, mimo jiné zeměpisná poloha. V blízkosti rovníku probíhají biologické i chemické procesy mnohem rychleji, a proto se zde fosilie tvoří zřídka. Naopak v mírném a zejména polárním pásmu jsou podmínky pro jejich uchování příznivější, takže pravděpodobnost jejich vzniku je vyšší.

Fosilizace: tělo pokryto nánosy, zůstává kostra.

Obr.: Tělo dinosaura je pokryto sedimentem. Maso se rozložilo, ale kostra zůstává.

Většina zkamenělin pochází z vodního prostředí, kde se organické zbytky snáze uchovají. Obzvláště příznivé jsou anaerobní podmínky na dně moří, kde nedochází k rychlému rozkladu. Pro vznik fosilie jsou klíčové dvě podmínky – rychlé pohřbení organismu a existence tvrdých částí.

Ani mořské prostředí neposkytuje vždy vhodné podmínky pro dlouhodobé uchování mrtvých organismů. Většina těl podlehne hnilobným bakteriím, sežerou je raci, krabi či ryby, nebo je rozbijí vlny. Výsledkem je, že jen nepatrný zlomek mořských organismů má vůbec šanci stát se fosiliemi a dochovat se do současnosti.

Sedimenty tvrdnou a kostra se mění ve fosilii.

Obr.: Přibývají další vrstvy sedimentů a probíhá zhutnění, ze sedimentů se stávají horniny a z kostry dinosaura fosilie.

Prodej zkamenělin dinosaurů a plazů.

##PRODUCT-WIDGETS-39341##

Význam rychlého překrytí sedimentem

Aby se organismus mohl zachovat a stát se součástí fosilního záznamu, je klíčové jeho rychlé překrytí sedimentem. Tento proces eliminuje škodlivé vlivy, jako je kyslík, světlo, déšť nebo kolísání teploty, které by jinak vedly k jeho rychlému rozkladu. Rychlost a kvalita sedimentace tak hrají zásadní roli v procesu fosilizace.

Nejlepší podmínky

Mořské prostředí obecně nabízí příznivější podmínky pro ukládání sedimentů než pevnina, ale existují výjimky. V chráněných jeskyních mohou být organické zbytky uchovány lépe než v příbojové zóně, kde působí silné mechanické vlivy. Velký význam má i typ sedimentu – jemnozrnné jíly a bahno chrání pozůstatky účinněji než hrubé štěrky, které mohou fosilie poškodit a nedokážou je pevně uzavřít. Nejlepší podmínky pro dlouhodobé uchování proto vznikají v prostředí s jemnými usazeninami, například v říčních deltách, hlubokomořských oblastech nebo na klidném jezerním dně.

Horniny s fosilií vystupují k povrchu země.

Obr.: Vrstvy hornin vystupují k povrchu.

Suchozemské rostliny i živočichové se mohou uchovat ve vápnitých a jiných usazeninách, které vznikají srážením minerálů z vodních roztoků. Tyto tzv. tufy nebo sintry umožnily zachování i velmi jemných a křehkých částí organismů, jako jsou stélky řas, skořápky plžů, ptačí vejce nebo peří. Přestože samotná organická hmota v průběhu času zanikne, její tvar zůstává zachován v podobě otisků.

Eroze odhaluje fosilizovanou dinosauří kostru.

Obr.: Eroze odhaluje fosilii.

Permafrost

Jedny z nejlépe zachovaných pozůstatků pravěkých zvířat byly nalezeny v sibiřském ledu, kde se dochovaly mršiny mamutů a nosorožců. Díky extrémně nízkým teplotám byly tyto fosilie uchovány ve výjimečném stavu po desítky tisíc let. Dokonce i po více než 30 000 letech bylo možné z těchto těl získat vzorky krve a podrobit je vědeckému zkoumání.

Pozoruhodné je, že tlustá kůže těchto zvířat zůstala neporušená, včetně hrubých a dlouhých chlupů, které je chránily před chladem. Mezi jejich zuby a v žaludku se našly zbytky poslední potravy. Domorodci na Sibiři dokonce až do roku 1806 využívali maso uvolněné táním ledu ke krmení svých psů.

Naše nabídka mamutoviny.

##PRODUCT-WIDGETS-27001##

Prach a písek

K uchování suchozemských zvířat významně přispěl stepní prach, který vznikal zvětráváním vyschlého bahna velkých řek a byl během ledových dob roznášen větrem po rozsáhlých oblastech. Tento jemný sediment, známý dnes jako spraš, zakryl zbytky uhynulých zvířat a ochránil je před úplným rozkladem. Podobné procesy lze dodnes pozorovat v čínských stepích, kde spraš stále pokrývá rozsáhlé plochy krajiny.

Dalším významným činitelem v procesu fosilizace byl jemný přesypový písek, který pohřbil mnoho odumřelých živočichů. V období křídy například zasypal dinosauří hnízda v dnešním Mongolsku. Američtí paleontologové později objevili tato vejce v pískovcových vrstvách u lokalit Iren Dabasu a Shabarakh Usu.

Jantar

Jeden z nejlepších způsobů, jak se mohly zachovat drobné části rostlin a hmyzu, bylo jejich uzavření do pryskyřice pravěkých stromů. Tato lepkavá substance, vytékající nebo odkapávající z kůry, dokonale obalila jemné květy, listy či drobné živočichy a chránila je před rozkladem. Postupem času pryskyřice ztvrdla a přeměnila se v jantar.

Nejznámější naleziště takto zachovaných organismů pochází z třetihorních jantarových lesů v oblasti dnešního Baltu. Jantar z této oblasti často obsahuje dokonale dochované exempláře pravěkého hmyzu, pavouků nebo rostlinných zbytků. Díky tomuto procesu máme dnes možnost vidět například neporušené tělo pravěkého mravence či komára, včetně jejich nejjemnějších detailů, jako jsou křídla nebo chloupky na těle.

Jantar ukazuje, jak se ve fosilní pryskyřici uchovaly drobné organismy.

##PRODUCT-WIDGETS-27010##

Mořští živočichové a obyvatelé velkých jezer měli obecně lepší podmínky pro zachování než suchozemská fauna. Pokud se však jejich těla dostala do oblastí s příbojem, docházelo k jejich mechanickému poškození. Naopak v klidných hlubších vodách, kde se usazovalo bahno a písek, se mnozí živočichové zachovali téměř neporušeně. V některých případech se dochovaly tak detailní fosilie, že je možné pozorovat i nejjemnější struktury jejich těl.

Výjimečně zachovalá zkamenělá medúza jako vzácná ukázka fosilizace měkkých těl.

Výjimečně zachovalá zkamenělá medúza. Zdroj fotografie

Z fosilního záznamu se nejčastěji dochovávají tvrdé části organismů, jako jsou kosti, zuby, vápenité a křemité schránky, dřevité části rostlin či tvrdé plody. Měkké tkáně, jako kůže, svalstvo, hmyzí křídla, peří nebo květy, se uchovávají jen za výjimečně příznivých podmínek. Z tohoto důvodu chybí ve fosilním záznamu některé skupiny organismů, které nemají tvrdé tělní struktury – například červi se zachovali jen zcela výjimečně. Členovci se nezachovali všeobecně zvlášť dobře, lépe již měkkýši; nejlépe pak ostnokožci a obratlovci. Rostlinné fosilie jsou poměrně vzácné, přičemž nejlépe se dochovaly vápnité a křemičité řasy.

Závěr

Zachování organických zbytků je složitý proces, který závisí na mnoha faktorech. Klíčovou podmínkou je rychlé překrytí sedimentem, které chrání organický materiál před rozkladem. Důležitou roli hraje také množství, složení a chemické vlastnosti sedimentu, stejně jako typ horniny, která fosilii obklopuje. Propustnost hornin pro vodu a roztoky, stejně jako tlak a teplota, ovlivňují průběh fosilizace a následnou přeměnu organických zbytků v kámen.