أنواع الحفريات
تعد الأحافير واحدة من أكثر النوافذ المفيدة في تاريخ الحياة الطبيعية على الأرض. بشكل أساسي، تعد الأحفورة سجلا لكائن حي، حيث تظهر حجم وشكل ونسيج أجزاء الجسم المختلفة. تشمل الأمثلة الشائعة للأحافير الأسنان والجلد والأعشاش والروث والمسارات. ومع ذلك، لا تتشكل جميع الأحافير بنفس الطريقة. هناك أربعة أنواع رئيسية من الأحافير، وتتشكل جميعها بطرق مختلفة، وتسهم في الحفاظ على أنواع مختلفة من الكائنات الحية. تشمل هذه الأحافير القوالب، والأحافير المتحجرة، وأحافير الكربون، وأحافير الشكل الحقيقي.
أهمية الحفريات
دراسة الحفريات هي الدراسة التي تعنى بتاريخ الحياة على سطح الأرض باستخدام الأحافير، وهي بقايا الكائنات الحية مثل النباتات والحيوانات والفطريات والبكتيريا والكائنات الحية الأحادية الخلية التي تحولت إلى صخور أو إنطباعات محفوظة في الصخور
الأحافير هي الأساس لفهم العلماء لتاريخ الأرض وكل الحياة عليها ، كل ما يعرفه البشر عن الديناصورات ، والأنواع الأقدم من البشر ، وجميع الأنواع المنقرضة الأخرى بدأت باكتشاف الحفريات ، الكثير مما يفهمه علماء الأنثروبولوجيا الآن عن الهجرة البشرية المبكرة يأتي من الأحافير ، تستند معرفة العلماء بالانقراض الجماعي وقدرتهم على التنبؤ بمستقبل الكوكب إلى حد كبير على الأحافير ، هناك عدة أنواع مختلفة من الحفريات ، وتشكل معًا صورة واضحة عن الحياة على الأرض قبل ظهور الإنسان الحديث .
استخدامات الحفريات
تمثل آثار الكائنات المنقرضة، مثل الجحور والأصداف والنباتات والممرات والمسارات، نوعا من الأشكال الأحفورية. إذا تم الحفاظ على التكامل الثلاثي الأبعاد، توفر الأشكال والنماذج التي تكرر الشكل الخارجي للكائن الحي أدلة للعلماء حول التشريح السطحي وسلوك الكائن الحي القديم. يشمل النمط الأحفوري الشائع انطباعات أجنحة الحشرات، وعن طريق دراسة الطيات المحتفظ بها على الأجنحة، يحدد علماء الأحفوريات عائلة الحشرات.
أنواع الحفريات
الحفريات المتحجرة
التحجر، المعروف أيضا بالتمعدن، هو العملية التي يتم خلالها استبدال الخلايا المسامية للمواد العضوية مثل العظام والمكسرات والخشب ببطء مع المعادن. تحدث هذه العملية في حالات مثل الانفجارات البركانية، حينما يتم دفن شجرة أو حيوان فجأة في مكان يمنع تعفنهما أو أكلهما من قبل حيوان مفترس. يتحول الكائن الحي بمرور الوقت إلى حجر بسبب الرماد والحرارة، ويحتفظ بهذا الشكل لآلاف السنين. الأحافير المتحجرة هي التي يفكر فيها معظم الناس عندما يسمعون هذا المصطلح، لأنها كبيرة وصعبة وتتكون أساسا من العظام الموجودة في الحفريات الأثرية. تعتبر الأحافير المتحجرة الأكثر شيوعا وقدمت لعلماء الحفريات الكثير من المعلومات حول الكائنات القديمة، بما في ذلك الديناصورات.
أحافير الكربون
بخلاف الأحافير المتحجرة، فإن أحافير الكربون صغيرة وتحتفظ بالحياة بتفاصيل دقيقة، بما في ذلك الأنسجة النباتية والحيوانية الناعمة، والحشرات والأسماك التي سقطت في قاع المسطحات المائية وعلقت هناك بين طبقات من الرواسب، مثل الرماد الناتج عن انفجار بركاني، والذي يحميها من التحلل أو الأكل. على مدى ملايين السنين، تتراكم طبقات أخرى من الرواسب فوقها، وتتسبب الطبقات المتزايدة في الضغط على الرماد أو المواد الأخرى، مما يؤدي إلى تكون صخرة تسمى الصخر الزيتي. يتحلل الحشرات والأسماك خلال هذه العملية، ويحتوي جميع الكائنات الحية على الكربون، ويظل الكربون موجودا في الصخر، مما يترك طبقة رقيقة ومفصلة على سطح الصخرة. في بعض أحافير الكربون، يمكن رؤية أجزاء من جسم الحشرة أو الأنماط الموجودة على أجنحة الفراش .
أحافير الصب
أو أحافير الجبس Casts تشبه الحفريات المصبوبة أحافير القالب من حيث كونها ، على الأقل جزئيًا ، مع بصمة مصنوعة في الصخور أو الرواسب ، ومع ذلك ، فإن الحفريات المصبوبة تذهب خطوة أبعد بمجرد وجود القالب المجوف ، يتم تعبئته فيما بعد بالمعادن التي تصلب لاحقًا لتشكيل الصخور الصلبة ، وبعبارة أخرى ، فإن أحافير القالب تأخذ مساحة سلبية وتحتل أحافير الصب مساحة إيجابية ، تشمل الحفريات المصبوبة أيضًا الجلد والأوراق والأسنان والطبقة والأجنة .
أحافير القوالب
أحافير القوالب Molds هي بصمة متحجرة مصنوعة في الركيزة ، الركيزة هي الصخور أو الرواسب التي تضع الأحافير بصماتها عليها ، على عكس أحافير الصب ، فإن أحافير القوالب مجوفة ، نظرًا للطريقة التي يتشكل بها هذا النوع من الأحافير ، فإن الصورة الناتجة هي صورة سلبية لجزء من جسم الكائن الحي الذي ترك الانطباع. وبعبارة أخرى ، إنها إلى الوراء ، تشمل أحافير القالب الشائعة الجلد والأوراق و الأسنان والمخالب والأجنة.
تتفاوت أحافير القوالب في افتقارها للتفاصيل مقارنةً بأحافير الكربون، وتحدث بشكلٍ أكثر في الحيوانات التي تمتلك أجزءًا صلبًا مثل الهياكل الخارجية والأسنان والأصداف .
يحاصر الكائن الحي في صخر مسامي ورواسب ، حيث يتدفق الماء من خلاله ويذيب الأنسجة الرخوة في الجسم ، مع مرور الوقت ، يتشكل القالب ، قد يحدث القالب الداخلي مع حفرية لها تجويف فارغ ، مثل الصدفة ، تملأ الرواسب وتتصلب داخل القشرة ، بينما تذوب القشرة بمرور الوقت ، تترك الخطوط الداخلية للقشرة على الرواسب التي تمتلئ بالداخل ، يحدث العفن الخارجي بشكل مشابه ، لكن الرواسب تصلب حول أجزاء الجسم الصلبة ، والتي تذوب وتترك تجويفًا مجوفًا حيث كان الكائن الحي في السابق.
يترك العلماء الذين يعثرون على أحافير الحيوانات مساحة سلبية في القالب لتمثيل الحيوان الذي كان موجودا. يتم تصوير الحيوان في القالب بشكل طبيعي أو اصطناعي في بعض الحالات. يمكن للعلماء إنشاء قالب صناعي إذا لم يتم تشكيل القالب الطبيعي عن طريق ترسيب المعادن في المساحات المجوفة التي خلفها العفن في الأحفور. يستخدم العلماء القالب الصناعي المصنوع من لاتكس أو جص باريس للحصول على السمات والحجم والتفاصيل الأخرى للحيوان الذي تم إنشاء الأحفور له.
الحفريات النزرة
الحفريات النزرة، والمعروفة أيضا بالحفريات السماوية، لا تحتوي على معلومات حول الكائن الحي نفسه، بل تحمل معلومات عن الأثار التي تركها. وتشمل هذه الأثار الجحور والأعشاش وبصمات الأقدام والروث وعلامات الأسنان. وتعتبر هذه الأنواع من الأحافير الشائعة، وقد توفر في بعض الأحيان مزيدا من المعلومات حول سلوك الكائن الحي، مثل طريقة صيده واستراحته، بشكل أفضل من أجزاء الجسم المتحجرة.
أحافير الشكل الحقيقي
الأحافير الحقيقية True Form هي كائنات حية محفوظة بالكامل في شكلها الطبيعي ، الأحافير الحقيقية هي أجزاء كبيرة من جسم كائن تم استبداله بالمعادن ، تتشكل الحفريات الحقيقية من خلال عملية تسمى التحجر. تشمل الأمثلة الشائعة لهذه الأحافير الأطراف والجذوع والأصابع والرؤوس ، على عكس القوالب والجبس ، لا يتم تشكيلها باستخدام الانطباع ، بدلًا من ذلك يتم تشريد الجزء من الكائن الحي بالمعادن التي تصلب لتصبح صخرة.
يمكن أن يحدث ذلك بعدة طرق، ولكنه عادة يتضمن أن يصبح الكائن محصورا ومحفوظا. العنبر هو راتنج يتكون من شجرة صنوبر من الفترة الثلاثية المبكرة. تسقط الحشرات في راتنج الشجرة وتبقى عالقة هناك بسبب التصاقها. مع مرور الوقت، يتساقط المزيد من الراتنج فوقها، وعلى مدى ملايين السنين، يتصلب الراتنج ويتغير تركيبه الجزيئي في عملية تسمى البلمرة حتى يتحول إلى كهرمان
الجفاف
هو نوع آخر من الأحافير ذات الشكل الحقيقي ، يطلق عليه أيضًا التحنيط. زحف بعض الحيوانات إلى الكهوف في الصحاري الجنوبية الغربية لأمريكا الشمالية خلال العصر الجليدي وماتت هناك ، ثم تم تجفيف أجسادهم عن طريق الهواء الصحراوي وتم الحفاظ عليها بشكل مثالي لآلاف السنين ، يتم الحفاظ على البقايا المحنطة جيدًا لدرجة أن لون الشعر والملابس لا تزال مرئية ، ولكن هذه الأحافير غالبًا ما تنهار عند أدنى لمسة.
التجميد
إنها واحدة من أفضل عمليات التحجر المحفوظة، حيث تبقى الأنسجة الرخوة في الجسم سليمة تماما، وعادة ما يكون الظرف الذي يؤدي إلى الحفريات المجمدة هو احتجاز حيوان بشكل مفاجئ في مكان متجمد .