گالری تصاویر فسیل: سفری جذاب به اعماق تاریخ زمین

فسیل‌ها، در معنای زمین‌شناسی، بقایای حفظ شده گیاهان، جانوران و دیگر آثار موجودات زنده از دوران‌های بسیار دور زمین‌شناسی هستند. این بقایا که طی فرایندهای کانی‌سازی و تبدیل به سنگ حفظ شده‌اند، اطلاعات ارزشمندی را درباره‌ی گذشته سیاره ما در اختیار ما قرار می‌دهند. در این راهنما، نگاهی به انواع مختلف فسیل‌ها و ویژگی‌های آن‌ها خواهیم داشت.

آمونیت‌ها: حکمرانان باستانی دریاها

آمونیت‌ها، گروهی بسیار موفق از موجودات دریایی (Ammonoidea) از دسته‌ی سرپایان بودند که با اختاپوس‌ها، ماهی‌های مرکب و ناتیلوس‌ها خویشاوندی داشتند. دیرینه‌شناسان آمونوئیدها را با دقت از آمونیت‌ها متمایز می‌کنند. آمونوئیدها از دوران دوونین اولیه تا پایان دوره‌ی کرتاسه، یعنی حدود 400 میلیون تا 66 میلیون سال پیش، زندگی می‌کردند. آمونیت‌ها زیرشاخه‌ای از آمونوئیدها با پوسته‌های سنگین و تزئینی بودند که از دوره‌ی ژوراسیک، بین 200 تا 150 میلیون سال پیش، رونق یافتند.

آمونیت‌ها پوسته‌ای پیچ‌خورده و محفظه‌دار داشتند که بر خلاف پوسته‌های شکم‌پایان، صاف قرار می‌گرفت. جانور در انتهای پوسته و در بزرگ‌ترین محفظه زندگی می‌کرد. آمونیت‌ها تا اندازه‌ای بیش از یک متر هم رشد می‌کردند. در دریاهای وسیع و گرم ژوراسیک و کرتاسه، آمونیت‌ها به گونه‌های مختلفی تنوع یافتند که عمدتاً با اشکال پیچیده‌ی درز بین محفظه‌های پوسته‌شان از هم متمایز می‌شدند. پیشنهاد شده است که این تزئینات به جفت‌گیری با گونه‌ی مناسب کمک می‌کرده است.

همه‌ی آمونوئیدها در پایان دوره‌ی کرتاسه، در همان انقراض دسته‌جمعی که دایناسورها را از بین برد، منقرض شدند.

دوکفه‌ای‌ها: فسیل‌های رایج دوران فانروزوئیک

دوکفه‌ای‌ها که در دسته‌ی نرم‌تنان طبقه‌بندی می‌شوند، فسیل‌های رایجی در تمام سنگ‌های دوران فانروزوئیک هستند. این موجودات متعلق به رده‌ی Bivalvia در شاخه‌ی Mollusca هستند. اصطلاح "Valve" به صدف اشاره دارد، بنابراین دوکفه‌ای‌ها دو صدف دارند، اما برخی دیگر از نرم‌تنان نیز این ویژگی را دارند. در دوکفه‌ای‌ها، دو صدف راست‌دست و چپ‌دست هستند و تصویر آینه‌ای یکدیگر را دارند و هر صدف نامتقارن است. (برکیوپودها، دیگر نرم‌تنان دارای دو صدف، دو کفه نامنطبق دارند که هر کدام متقارن هستند.)

دوکفه‌ای‌ها از قدیمی‌ترین فسیل‌های سخت هستند که در اوایل دوران کامبرین، بیش از 500 میلیون سال پیش، ظاهر شدند. اعتقاد بر این است که تغییر دائمی در شیمی اقیانوس یا جو، این امکان را برای موجودات زنده فراهم کرد تا پوسته‌های سخت کربنات کلسیم ترشح کنند. این صدف فسیلی جوان است و از سنگ‌های پلیوسن یا پلیستوسن کالیفرنیای مرکزی به دست آمده است. با این حال، درست شبیه به قدیمی‌ترین اجداد خود به نظر می‌رسد.

بازوپایان (Brachiopods): ساکنان باستانی بستر دریا

بازوپایان (BRACK-yo-pods) گروهی باستانی از صدف‌ها هستند که برای اولین بار در قدیمی‌ترین سنگ‌های کامبرین ظاهر شدند و زمانی بر کف دریاها حکمرانی می‌کردند. انقراض پرمین که حدود 250 میلیون سال پیش تقریباً بازوپایان را از بین برد، باعث شد تا دوکفه‌ای‌ها برتری پیدا کنند و امروزه بازوپایان به مکان‌های سرد و عمیق محدود شده‌اند.

صدف‌های بازوپایان با صدف‌های دوکفه‌ای بسیار متفاوت هستند و موجودات زنده درون آن‌ها نیز بسیار متفاوتند. هر دو صدف را می‌توان به دو نیمه یکسان تقسیم کرد که تصویر آینه‌ای یکدیگر باشند. در حالی که صفحه آینه در دوکفه‌ای‌ها بین دو صدف قرار می‌گیرد، صفحه در بازوپایان هر صدف را از وسط نصف می‌کند - در این تصاویر عمودی است. به عبارت دیگر، دوکفه‌ای‌ها صدف‌های چپ و راست دارند، در حالی که بازوپایان صدف‌های بالا و پایین دارند.

تفاوت مهم دیگر این است که بازوپای زنده معمولاً به یک ساقه گوشتی یا پایک (pedicle) متصل است که از انتهای لولا بیرون می‌آید، در حالی که دوکفه‌ای‌ها یک سیفون یا پا (یا هر دو) دارند که از طرفین بیرون می‌آید.

شکل چین‌دار شدید این نمونه که 1.6 اینچ عرض دارد، آن را به عنوان یک بازوپای Spiriferidine مشخص می‌کند. شیار وسط یک صدف، سولکوس (sulcus) و برآمدگی مطابق آن در صدف دیگر، چین (fold) نامیده می‌شود.

نشت سرد (Cold Seep): واحه‌هایی در اعماق دریا

نشت سرد مکانی در بستر دریا است که در آن مایعات غنی از مواد آلی از رسوبات زیرین نشت می‌کنند. نشت‌های سرد، میکروارگانیسم‌های ویژه‌ای را پرورش می‌دهند که از سولفیدها و هیدروکربن‌ها در محیط بی‌هوازی تغذیه می‌کنند و گونه‌های دیگر نیز با کمک آن‌ها امرار معاش می‌کنند. نشت‌های سرد به همراه دودکش‌های سیاه (Black Smokers) و لاشه نهنگ‌ها (Whale Falls) بخشی از یک شبکه جهانی از واحه‌های بستر دریا را تشکیل می‌دهند.

نشت‌های سرد به تازگی در سوابق فسیلی شناخته شده‌اند. تپه‌های Panoche در کالیفرنیا بزرگترین مجموعه از نشت‌های سرد فسیلی را که تاکنون در جهان یافت شده است، در خود جای داده است. این توده‌های کربنات و سولفید احتمالاً توسط نقشه‌برداران زمین‌شناسی در بسیاری از مناطق سنگ‌های رسوبی دیده شده و نادیده گرفته شده‌اند.

این نشت سرد فسیلی مربوط به اوایل دوران پالئوسن، حدود 65 میلیون سال قدمت دارد. دارای یک پوسته بیرونی از جنس گچ است که در اطراف پایه سمت چپ قابل مشاهده است. هسته آن یک توده درهم ریخته از سنگ کربنات است که حاوی فسیل کرم‌های لوله‌ای، دوکفه‌ای‌ها و شکم‌پایان است. نشت‌های سرد مدرن بسیار مشابه هستند.

کره‌های سنگی (Concretions): فسیل‌های کاذب رایج

کره‌های سنگی یا کنکرشن‌ها (Concretions) رایج‌ترین فسیل‌های کاذب هستند. آن‌ها از کانی‌سازی رسوبات به وجود می‌آیند، اگرچه ممکن است حاوی فسیل در داخل خود باشند.

مرجان‌های کلنی (Coral (Colonial)): سازندگان اسکلت‌های معدنی در دریا

مرجان‌ها، ساختاری معدنی هستند که توسط جانوران دریایی بی‌حرکت ساخته می‌شوند. فسیل مرجان‌های کلنی ممکن است شبیه پوست خزندگان باشند. فسیل مرجان‌های کلنی در اکثر سنگ‌های فانروزوئیک (541 میلیون سال پیش) یافت می‌شوند.

مرجان‌های منفرد یا چین‌دار (Rugose): تک‌زی‌های دوران دیرینه‌زیستی

مرجان‌های Rugose یا منفرد در دوران پالئوزوئیک فراوان بودند، اما اکنون منقرض شده‌اند. آن‌ها را مرجان‌های شاخ‌دار (Horn Corals) نیز می‌نامند. مرجان‌ها گروه بسیار قدیمی از موجودات هستند که منشأ آن‌ها به دوران کامبرین، بیش از 500 میلیون سال پیش، بازمی‌گردد. مرجان‌های Rugose در سنگ‌های دوران اردویسین تا پرمین رایج هستند. این مرجان‌های شاخ‌دار خاص از سنگ‌های آهکی دونین میانی (397 تا 385 میلیون سال پیش) سازند Skaneateles، در مقاطع زمین‌شناسی کلاسیک منطقه Finger Lakes در شمال ایالت نیویورک به دست آمده‌اند.

این مرجان‌های شاخ‌دار در اوایل قرن بیستم توسط Lily Buchholz در دریاچه Skaneateles، در نزدیکی سیراکیوز جمع‌آوری شدند. او تا سن 100 سالگی زندگی کرد، اما این مرجان‌ها حدود 3 میلیون برابر از او قدیمی‌تر هستند.

گل‌سانان دریایی (Crinoids): نیلوفرهای سنگی اعماق

گل‌سانان دریایی (Crinoids) جانورانی ساقه‌دار هستند که شبیه گل‌ها به نظر می‌رسند، از این رو نام رایج آن‌ها نیلوفر دریایی است. قطعات ساقه‌ای مانند اینها به ویژه در سنگ‌های پالئوزوئیک متاخر رایج هستند.

قدمت گل‌سانان دریایی به اوایل اردویسین، حدود 500 میلیون سال پیش بازمی‌گردد، و تعداد کمی از گونه‌ها هنوز هم در اقیانوس‌های امروزی زندگی می‌کنند و توسط علاقه‌مندان پیشرفته در آکواریوم‌ها پرورش داده می‌شوند. دوران اوج گل‌سانان دریایی در دوره‌های کربنیفر و پرمین بود (زیر دوره میسیسیپی از کربنیفر گاهی اوقات عصر گل‌سانان دریایی نامیده می‌شود)، و کل بسترهای سنگ آهک ممکن است از فسیل‌های آن‌ها تشکیل شده باشد. اما انقراض بزرگ پرمین-تریاس تقریباً آن‌ها را از بین برد.

استخوان دایناسور: گنجینه‌ای سخت در دل زمین

استخوان دایناسور درست مانند استخوان‌های خزندگان و پرندگان بود: پوسته‌ای سخت در اطراف مغز استخوانی اسفنجی و محکم.

این قطعه صیقلی‌شده از استخوان دایناسور که حدود سه برابر اندازه واقعی نشان داده شده است، بخش مغز استخوان را که استخوان ترابکولار یا اسفنجی نامیده می‌شود، نمایان می‌کند. منشأ آن نامشخص است.

استخوان‌ها مقدار زیادی چربی و فسفر در داخل خود دارند - امروزه اسکلت‌های نهنگ در کف دریا جوامع پر جنب و جوشی از موجودات را جذب می‌کنند که برای دهه‌ها پابرجا می‌مانند. احتمالاً دایناسورهای دریایی در دوران اوج خود همین نقش را ایفا می‌کردند.

مشخص است که استخوان‌های دایناسور مواد معدنی اورانیوم را جذب می‌کنند.

تخم‌های دایناسور: رازهای نهفته در پوسته‌های سنگی

تخم‌های دایناسور از حدود 200 مکان در سراسر جهان شناخته شده‌اند که بیشتر آن‌ها در آسیا و عمدتاً در سنگ‌های خشکی (غیردریایی) دوره کرتاسه قرار دارند.

از نظر فنی، تخم‌های دایناسور فسیل ردپا (Trace Fossils) هستند، دسته‌ای که شامل ردپاهای فسیلی نیز می‌شود. به ندرت، جنین‌های فسیلی در داخل تخم‌های دایناسور حفظ می‌شوند. یکی دیگر از اطلاعات به دست آمده از تخم‌های دایناسور، ترتیب قرارگیری آن‌ها در لانه‌ها است - گاهی اوقات به صورت مارپیچی، گاهی اوقات به صورت توده و گاهی اوقات به تنهایی یافت می‌شوند.

ما همیشه نمی‌دانیم که یک تخم به کدام گونه از دایناسورها تعلق دارد. تخم‌های دایناسور به ParaSpecies (گونه‌های شبه‌گونه) اختصاص داده می‌شوند، مشابه طبقه‌بندی ردپای حیوانات، دانه‌های گرده یا فیتولیت‌ها. این به ما یک راه مناسب برای صحبت در مورد آن‌ها بدون تلاش برای اختصاص دادن آن‌ها به یک حیوان "والد" خاص می‌دهد.

این تخم‌های دایناسور، مانند اکثر تخم‌های موجود در بازار امروز، از چین می‌آیند، جایی که هزاران مورد از آن‌ها حفاری شده‌اند.

ممکن است تخم‌های دایناسور مربوط به دوره کرتاسه باشند، زیرا پوسته‌های ضخیم کلسیتی تخم‌مرغ در طول دوره کرتاسه (145 تا 66 میلیون سال پیش) تکامل یافتند. اکثر تخم‌های دایناسور یکی از دو شکل پوسته‌ تخم‌مرغ را دارند که با پوسته‌های گروه‌های حیوانی مدرن مرتبط، مانند لاک‌پشت‌ها یا پرندگان متمایز هستند. با این حال، برخی از تخم‌های دایناسور شباهت زیادی به تخم‌های پرندگان دارند، به ویژه نوع پوسته‌های تخم‌مرغ در تخم‌های شترمرغ.

فسیل‌های مدفوع (Dung Fossils): سرنخ‌هایی از رژیم غذایی باستانی

مدفوع حیوانات، مانند این مدفوع ماموت، یک فسیل ردپای مهم است که اطلاعاتی در مورد رژیم غذایی در دوران باستان ارائه می‌دهد.

فسیل‌های مدفوع ممکن است سنگ‌شده باشند، مانند کوپرولیت‌های دایناسور مزوزوئیک که در هر مغازه سنگ یافت می‌شوند، یا صرفاً نمونه‌های باستانی باشند که از غارها یا خاک‌های منجمد دائمی به دست آمده‌اند. ما ممکن است بتوانیم رژیم غذایی یک حیوان را از دندان‌ها، فک‌ها و خویشاوندان آن استنباط کنیم، اما اگر شواهد مستقیمی بخواهیم، فقط نمونه‌های واقعی از روده‌های حیوان می‌توانند آن را ارائه دهند.

ماهی‌ها: فسیل‌هایی با استخوان‌های حکایت‌گر

ماهی‌های نوع مدرن، با اسکلت‌های استخوانی، قدمت‌شان به حدود 415 میلیون سال پیش می‌رسد. این نمونه‌های ائوسن (تقریباً 50 میلیون سال پیش) از سازند گرین ریور (Green River Formation) هستند.

این فسیل‌ها از گونه ماهی Knightia، اقلام رایجی در هر نمایشگاه سنگ یا فروشگاه مواد معدنی هستند. ماهی‌هایی مانند این، و گونه‌های دیگر مانند حشرات و برگ‌های گیاهان، به تعداد میلیون‌ها در شیل‌های خامه‌ای سازند گرین ریور در وایومینگ، یوتا و کلرادو حفظ شده‌اند. این واحد سنگی از رسوباتی تشکیل شده است که زمانی در کف سه دریاچه بزرگ و گرم در طول دوره ائوسن (56 تا 34 میلیون سال پیش) قرار داشتند. بیشتر بسترهای دریاچه شمالی، از دریاچه فسیلی سابق، در بنای یادبود ملی فسیل بوته (Fossil Butte National Monument) حفظ شده‌اند، اما معادن خصوصی وجود دارند که می‌توانید خودتان در آن‌ها حفاری کنید.

مناطقی مانند سازند گرین ریور، که در آن فسیل‌ها با تعداد و جزئیات فوق‌العاده‌ای حفظ شده‌اند، به عنوان Lagerstätten شناخته می‌شوند. مطالعه چگونگی تبدیل بقایای آلی به فسیل به عنوان تافونومی (Taphonomy) شناخته می‌شود.

فرامینیفرها: ریزنرم‌تنانی با اطلاعات کلیدی

فرامینیفرها (Foraminifers) نسخه تک سلولی کوچک نرم‌تنان هستند. زمین‌شناسان برای صرفه‌جویی در وقت، آن‌ها را "فورام" (foram) می‌نامند.

فرامینیفرها (fora-MIN-ifers) آغازیانی (protists) هستند که به راسته Foraminiferida، در تبار آلوئولاته یوکاریوت‌ها (سلول‌های دارای هسته) تعلق دارند. فورام‌ها برای خود اسکلت می‌سازند، چه پوسته‌های بیرونی و چه آزمون‌های (tests) داخلی، از مواد مختلف (مواد آلی، ذرات خارجی یا کربنات کلسیم). برخی از فورام‌ها شناور در آب زندگی می‌کنند (پلانکتونی) و برخی دیگر در رسوبات بستر (بنتیک) زندگی می‌کنند. این گونه خاص، Elphidium granti، یک فورام بنتیک است (و این نمونه نوعی از این گونه است). برای اینکه تصوری از اندازه آن داشته باشید، نوار مقیاس در پایین این تصویر میکروسکوپ الکترونی یک دهم میلی‌متر است.

فورام‌ها گروه بسیار مهمی از فسیل‌های شاخص هستند زیرا سنگ‌ها را از دوره کامبرین تا محیط مدرن اشغال می‌کنند و بیش از 500 میلیون سال از زمان زمین‌شناسی را پوشش می‌دهند. و از آنجایی که گونه‌های مختلف فورام در محیط‌های بسیار خاصی زندگی می‌کنند، فسیل‌های فورام سرنخ‌های قوی برای محیط‌های دوران باستان هستند - آب‌های عمیق یا کم عمق، مکان‌های گرم یا سرد و غیره.

عملیات حفاری نفت معمولاً یک دیرینه‌شناس در نزدیکی خود دارد که آماده است تا فورام‌ها را زیر میکروسکوپ ببیند. این نشان می‌دهد که چقدر برای تاریخ‌گذاری و مشخص کردن سنگ‌ها مهم هستند.

شکم‌پایان (Gastropods): حلزون‌های دیرینه، متنوع‌ترین نرم‌تنان

فسیل‌های شکم‌پایان از سنگ‌های کامبرین اولیه، بیش از 500 میلیون سال قدمت دارند، مانند بیشتر راسته‌های دیگر حیوانات پوسته‌دار.

اگر بر اساس تعداد گونه‌ها پیش برویم، شکم‌پایان موفق‌ترین رده از نرم‌تنان هستند. پوسته‌های شکم‌پایان از یک قطعه تشکیل شده‌اند که به صورت مارپیچ رشد می‌کند و با بزرگتر شدن جاندار، به محفظه‌های بزرگتر در پوسته نقل مکان می‌کند. حلزون‌های خشکی نیز شکم‌پا هستند. این پوسته‌های کوچک حلزون آب شیرین در سازند Shavers Well در جنوب کالیفرنیا یافت می‌شوند.

فسیل دندان اسب: گواهی از علفزارهای میوسن

اگر تا به حال دهان اسب را ندیده باشید، تشخیص دندان اسب دشوار است. اما نمونه‌هایی مانند این در فروشگاه‌های سنگ به وضوح برچسب‌گذاری شده‌اند.

این دندان، حدود دو برابر اندازه واقعی، متعلق به یک اسب Hypsodont است که زمانی در دشت‌های علفزار آنچه که اکنون کارولینای جنوبی در ساحل شرقی آمریکا است، در دوران میوسن (25 تا 5 میلیون سال پیش) می‌تاخت.

دندان‌های Hypsodont به طور مداوم برای چندین سال رشد می‌کنند، زیرا اسب از علف‌های سفت و سختی تغذیه می‌کند که دندان‌هایش را فرسوده می‌کند. در نتیجه، آنها می‌توانند مانند حلقه‌های درخت، سابقه شرایط محیطی را در طول حیات خود ثبت کنند. تحقیقات جدید از آن برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آب و هوای فصلی دوره میوسن استفاده می‌کنند.

حشره در کهربا: زندانی ابدی در صمغ سنگ‌شده

حشرات به قدری فاسدشدنی هستند که به ندرت فسیل می‌شوند، اما شیره درخت، ماده فاسدشدنی دیگری، به دلیل به دام انداختن آن‌ها مشهور است.

کهربا (Amber) رزین فسیل‌شده درخت است که در سنگ‌ها از دوران اخیر تا دوره کربنیفر بیش از 300 میلیون سال پیش شناخته شده است. با این حال، بیشتر کهربا در سنگ‌های جوان‌تر از ژوراسیک (حدود 140 میلیون سال پیش) یافت می‌شود. رسوبات اصلی در سواحل جنوبی و شرقی دریای بالتیک و جمهوری دومینیکن قرار دارند و بیشتر نمونه‌های فروشگاهی و جواهرات سنگی از این مکان‌ها می‌آیند. بسیاری از مکان‌های دیگر نیز کهربا دارند، از جمله نیوجرسی و آرکانزاس، روسیه شمالی، لبنان، سیسیل، میانمار و کلمبیا. فسیل‌های هیجان‌انگیزی در کهربای Cambay از غرب هند گزارش شده است. کهربا به عنوان نشانه‌ای از جنگل‌های استوایی باستانی در نظر گرفته می‌شود.

رزین، مانند یک نسخه مینیاتوری از چاله‌های قیر La Brea، موجودات و اشیاء مختلفی را قبل از تبدیل شدن به کهربا به دام می‌اندازد. این قطعه کهربا حاوی یک فسیل حشره نسبتاً کامل است. علی‌رغم آنچه در فیلم "پارک ژوراسیک" دیدید، استخراج DNA از فسیل‌های کهربا به طور معمول یا حتی گاه به گاه موفقیت‌آمیز نیست. بنابراین اگرچه نمونه‌های کهربا حاوی فسیل‌های شگفت‌انگیزی هستند، اما نمونه‌های خوبی از حفظ بکر نیستند.

حشرات اولین موجوداتی بودند که به هوا رفتند و فسیل‌های نادر آن‌ها به دوره دونین، حدود 400 میلیون سال پیش برمی‌گردد. اولین حشرات بالدار با اولین جنگل‌ها پدید آمدند، که این امر ارتباط آن‌ها با کهربا را صمیمانه‌تر می‌کند.

ماموت: غول پشمالوی عصر یخبندان

ماموت پشمالو (Mammuthus primigenius) تا همین اواخر در سرتاسر مناطق توندرا اوراسیا و آمریکای شمالی زندگی می‌کرد.

ماموت‌های پشمالو از پیشروی و عقب‌نشینی یخچال‌های عصر یخبندان پیروی می‌کردند، بنابراین فسیل‌های آن‌ها در مساحت نسبتاً زیادی یافت می‌شوند و معمولاً در حفاری‌ها پیدا می‌شوند. هنرمندان اولیه انسان، ماموت‌های زنده را بر روی دیوارهای غار خود و احتمالاً جاهای دیگر به تصویر کشیده‌اند.

ماموت‌های پشمالو به اندازه فیل‌های مدرن بودند، با این تفاوت که دارای خز ضخیم و لایه‌ای از چربی بودند که به آن‌ها کمک می‌کرد تا سرما را تحمل کنند. جمجمه دارای چهار دندان آسیاب بزرگ بود، یکی در هر طرف فک بالا و پایین. ماموت پشمالو با استفاده از این دندان‌ها می‌توانست علف‌های خشک دشت‌های پیرایخچالی را بجود و عاج‌های بزرگ و منحنی‌اش برای پاک کردن برف از روی گیاهان مفید بودند.

ماموت‌های پشمالو دشمنان طبیعی کمی داشتند - انسان‌ها یکی از آن‌ها بودند - اما این‌ها در کنار تغییرات اقلیمی سریع، باعث انقراض این گونه درست در پایان دوره پلیستوسن، حدود 10000 سال پیش شدند. اخیراً مشخص شد که گونه‌ای کوتوله از ماموت‌ها تا کمتر از 4000 سال پیش در جزیره ورانگل، در سواحل سیبری، زنده مانده‌اند.

ماستودون‌ها (Mastodons) نوعی جانور کمی قدیمی‌تر و مرتبط با ماموت‌ها هستند. آن‌ها مانند فیل‌های مدرن، با زندگی در بوته‌زارها و جنگل‌ها سازگار شده بودند.

آشغال‌دان موش‌های صحرایی (Packrat Midden): گنجینه‌ای از آب و هوای باستانی

موش‌های صحرایی، تنبل‌ها و گونه‌های دیگر لانه‌های باستانی خود را در مکان‌های بیابانی سرپناه رها کرده‌اند. این بقایای باستانی در تحقیقات آب و هوای دیرینه ارزشمند هستند.

گونه‌های مختلف موش صحرایی در بیابان‌های جهان زندگی می‌کنند و برای تامین کل آب و غذای خود به مواد گیاهی متکی هستند. آنها پوشش گیاهی را در لانه‌های خود جمع می‌کنند و پشته را با ادرار غلیظ و تغلیظ شده خود می‌پاشند. در طول قرن‌ها، این آشغال‌دان‌های موش صحرایی به بلوک‌های سخت سنگی تبدیل می‌شوند و با تغییر آب و هوا، این مکان متروکه می‌شود. همچنین مشخص شده است که تنبل‌های زمینی و سایر پستانداران آشغال‌دان ایجاد می‌کنند. مانند فسیل‌های مدفوع، آشغال‌دان‌ها فسیل‌های ردپا هستند.

آشغال‌دان‌های موش صحرایی در حوضه بزرگ، در نوادا و ایالت‌های مجاور، یافت می‌شوند که ده‌ها هزار سال قدمت دارند. آنها نمونه‌هایی از حفظ بکر هستند، سوابق ارزشمندی از هر چیزی که موش‌های صحرایی محلی در اواخر پلیستوسن جالب یافته‌اند، که به نوبه خود اطلاعات زیادی در مورد آب و هوا و اکوسیستم در مکان‌هایی ارائه می‌دهد که چیز دیگری از آن زمان باقی نمانده است.

از آنجایی که هر بیت از آشغال‌دان موش صحرایی از مواد گیاهی به دست می‌آید، تجزیه و تحلیل ایزوتوپی کریستال‌های ادرار می‌تواند سابقه باران باستانی را بخواند. به طور خاص، ایزوتوپ کلر-36 در باران و برف در لایه‌های بالایی جو توسط تشعشعات کیهانی تولید می‌شود. بنابراین ادرار موش صحرایی شرایط بسیار بالاتر از آب و هوا را آشکار می‌کند.

چوب سنگ‌شده و درختان فسیل‌شده: یادگاری از اولین جنگل‌های زمین

بافت چوبی یک اختراع بزرگ در دنیای گیاهان است و از زمان پیدایش آن تقریبا 400 میلیون سال پیش تا به امروز، ظاهری آشنا داشته است.

این تنه فسیل‌شده در Gilboa، نیویورک، که مربوط به دوره Devonien است، گواهی بر اولین جنگل جهان است. درست مانند بافت استخوانی مبتنی بر فسفات حیوانات مهره‌دار، چوب بادوام زندگی و اکوسیستم‌های مدرن را ممکن ساخت. چوب در سوابق فسیلی تا به امروز دوام آورده است. می‌توان آن را در سنگ‌های زمینی که جنگل‌ها در آنجا رشد کرده‌اند یا در سنگ‌های دریایی که در آن تنه درختان شناور می‌توانند حفظ شوند، یافت.

ریخته‌گری ریشه (Root Casts): ردپای گیاهان در سنگ‌های رسوبی

ریخته‌گری ریشه فسیلی نشان می‌دهد که رسوب‌گذاری در کجا متوقف شده و زندگی گیاهی در کجا ریشه دوانده است.

رسوبات این ماسه‌سنگ زمینی توسط آب‌های تند رودخانه باستانی Tuolumne در مرکز کالیفرنیا رسوب‌گذاری شده‌اند. گاهی اوقات رودخانه بسترهای شنی ضخیمی را بر جای می‌گذاشت. در مواقع دیگر، فرسایش به رسوبات قبلی نفوذ می‌کرد. گاهی اوقات رسوبات برای یک سال یا بیشتر به حال خود رها می‌شدند. رگه‌های تیره که جهت لایه‌بندی را قطع می‌کنند، جاهایی هستند که علف‌ها یا پوشش گیاهی دیگر در شن‌های رودخانه ریشه دوانده‌اند. مواد آلی موجود در ریشه‌ها باقی می‌ماند یا مواد معدنی آهن را جذب می‌کرد تا ریخته‌گری ریشه تاریکی از خود به جای بگذارد. با این حال، سطح خاک واقعی بالاتر از آنها فرسایش یافته است.

جهت ریخته‌گری ریشه یک شاخص قوی برای بالا و پایین در این سنگ است: به وضوح، در جهت راست به بالا ساخته شده است. میزان و توزیع ریخته‌گری ریشه فسیلی سرنخ‌هایی برای محیط بستر رودخانه باستانی است. ممکن است ریشه‌ها در یک دوره نسبتاً خشک شکل گرفته باشند، یا شاید کانال رودخانه برای مدتی در فرایندی به نام Avulsion (رها کردن مسیر قبلی رودخانه) منحرف شده باشد. گردآوری سرنخ‌هایی مانند این در یک منطقه وسیع به یک زمین‌شناس این امکان را می‌دهد که محیط‌های دیرینه را مطالعه کند.

دندان‌های کوسه: فسیل‌های رایج و ماندگار

دندان‌های کوسه، مانند خود کوسه‌ها، بیش از 400 میلیون سال است که وجود داشته‌اند. دندان‌های آن‌ها تقریباً تنها فسیل‌هایی هستند که از خود به جا می‌گذارند.

اسکلت کوسه از غضروف ساخته شده است، همان ماده‌ای که بینی و گوش‌های شما را سفت می‌کند، نه استخوان. اما دندان‌های آن‌ها از ترکیب سخت‌تری از فسفات ساخته شده‌اند که دندان‌ها و استخوان‌های خود ما را تشکیل می‌دهد. کوسه‌ها دندان‌های زیادی از خود به جای می‌گذارند، زیرا برخلاف بیشتر حیوانات دیگر، در طول زندگی خود دندان‌های جدیدی رشد می‌دهند.

دندان‌های سمت چپ نمونه‌های مدرن از سواحل کارولینای جنوبی هستند. دندان‌های سمت راست فسیل‌هایی هستند که در مریلند جمع‌آوری شده‌اند، در زمانی که سطح دریا بالاتر بود و بیشتر ساحل شرقی زیر آب بود. از نظر زمین‌شناسی، آن‌ها بسیار جوان هستند، شاید مربوط به پلیستوسن یا پلیوسن باشند. حتی در مدت زمان کوتاهی که از حفظ آن‌ها می‌گذرد، ترکیب گونه‌ها تغییر کرده است.

توجه داشته باشید که دندان‌های فسیلی سنگ‌شده نیستند. آن‌ها از زمانی که کوسه‌ها آن‌ها را انداخته‌اند، تغییر نکرده‌اند. یک جسم برای اینکه فسیل در نظر گرفته شود نیازی به سنگ شدن ندارد، فقط باید حفظ شود. در فسیل‌های سنگ‌شده، ماده موجود زنده با ماده معدنی مانند کلسیت، پیریت، سیلیس یا رس جایگزین می‌شود، گاهی مولکول به مولکول.

استروماتولیت‌ها: سازه‌های ساخته شده توسط سیانوباکتری‌ها

استروماتولیت‌ها (Stromatolites) سازه‌هایی هستند که توسط سیانوباکتری‌ها (جلبک‌های سبز-آبی) در آب‌های آرام ساخته می‌شوند.

استروماتولیت‌ها در واقعیت تپه‌هایی هستند. در طول جزر و مدهای بالا یا طوفان‌ها، آنها با رسوبات پوشیده می‌شوند، سپس لایه جدیدی از باکتری‌ها در بالای آن رشد می‌کنند. هنگامی که استروماتولیت‌ها فسیل می‌شوند، فرسایش آنها را در یک مقطع عرضی مسطح مانند این آشکار می‌کند. استروماتولیت‌ها امروزه نسبتاً نادر هستند، اما در دوره‌های مختلف در گذشته بسیار رایج بودند.

این استروماتولیت بخشی از یک نمایش کلاسیک از سنگ‌های عصر کامبرین متاخر (سنگ آهک Hoyt) در نزدیکی Saratoga Springs در شمال ایالت نیویورک است که تقریباً 500 میلیون سال قدمت دارد. این منطقه به نام پارک لستر (Lester Park) شناخته می‌شود و توسط موزه ایالتی اداره می‌شود. درست در پایین جاده نمایش دیگری در زمین‌های خصوصی وجود دارد، که قبلاً یک جاذبه به نام باغ‌های دریایی سنگ‌شده (Petrified Sea Gardens) بود. استروماتولیت‌ها برای اولین بار در سال 1825 در این منطقه مورد توجه قرار گرفتند و به طور رسمی توسط جیمز هال (James Hall) در سال 1847 توصیف شدند.

ممکن است گمراه‌کننده باشد که استروماتولیت‌ها را به عنوان موجودات زنده در نظر بگیریم. زمین‌شناسان در واقع به آنها به عنوان یک ساختار رسوبی اشاره می‌کنند.

تریلوبیت‌ها: بندپایان باستانی دوران پالئوزوئیک

تریلوبیت‌ها (Trilobites) در سراسر دوران پالئوزوئیک (550 تا 250 میلیون سال پیش) زندگی می‌کردند و در هر قاره ساکن بودند.

تریلوبیت‌ها به عنوان یک عضو ابتدایی از خانواده بندپایان، در انقراض بزرگ پرمین-تریاس منقرض شدند. بیشتر آنها در کف دریا زندگی می‌کردند، یا در گل و لای چرا می‌کردند یا موجودات کوچکتر را در آنجا شکار می‌کردند.

تریلوبیت‌ها به دلیل شکل بدنی سه قسمتی خود نام‌گذاری شده‌اند که از یک لوب مرکزی یا محوری و لوب‌های پلورال متقارن در هر طرف تشکیل شده است. در این تریلوبیت، انتهای جلویی در سمت راست قرار دارد، جایی که سر یا سفالون ("SEF-a-lon") آن قرار دارد. قسمت میانی قطعه‌بندی‌شده توراکس نامیده می‌شود و قسمت دم گرد پیژیدیوم ("pih-JID-ium") نامیده می‌شود. آنها پاهای کوچک زیادی در زیر داشتند، مانند sowbug یا pillbug مدرن (که یک ایزوپود است). آنها اولین حیوانی بودند که چشم‌ها را تکامل دادند، که به طور سطحی شبیه چشم‌های مرکب حشرات مدرن به نظر می‌رسد.

کرم لوله‌ای (Tubeworm): فسیلی مشابه با خویشاوندان امروزی

یک فسیل کرم لوله‌ای کرتاسه دقیقاً شبیه همتای مدرن خود است و گواهی بر همان محیط است.

کرم‌های لوله‌ای (Tubeworms) حیوانات ابتدایی هستند که در گل و لای زندگی می‌کنند و سولفیدها را از طریق سرهای گل‌مانند خود جذب می‌کنند که توسط کلونی‌های باکتری‌های شیمی‌خوار در داخل آنها به غذا تبدیل می‌شوند. لوله تنها قسمت سختی است که برای تبدیل شدن به فسیل زنده می‌ماند. این یک پوسته سخت از جنس کیتین است، همان ماده‌ای که پوسته‌های خرچنگ و اسکلت‌های بیرونی حشرات را تشکیل می‌دهد. در سمت راست یک لوله کرم لوله‌ای مدرن قرار دارد. کرم لوله‌ای فسیل شده در سمت چپ در شیل جاسازی شده است که زمانی گل و لای بستر دریا بوده است. این فسیل مربوط به اواخر دوره کرتاسه، حدود 66 میلیون سال پیش است.

کرم‌های لوله‌ای امروزه در داخل و نزدیک دریچه‌های بستر دریا از هر دو نوع گرم و سرد یافت می‌شوند، جایی که سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن محلول، باکتری‌های کموتروف کرم را با مواد خام مورد نیاز برای زندگی تامین می‌کنند. این فسیل نشانه‌ای از وجود محیطی مشابه در طول دوره کرتاسه است. در واقع، این یکی از بسیاری از شواهد است که نشان می‌دهد یک میدان بزرگ از نشت‌های سرد در دریایی وجود داشته است که تپه‌های Panoche کالیفرنیا امروزه در آن قرار دارند.