Deze website maakt gebruik van cookies.

Fossielen

De meeste fossiele schelpen en botten zijn steenhard. Dit komt door veranderingen in de samenstelling. Verzamelaars hebben in de achttiende eeuw alles wat ze opgegraven hebben, met inbegrip van mineralen, een fossiel genoemd, naar het Latijnse woord 'fossilis' - iets dat opgegraven is. Het woord fossiel kreeg omstreeks het begin van de negentiende eeuw zijn huidige betekenis, namelijk een versteend spoor van vroeger leven.

Een fossiel kan bestaan uit een bewaard gebleven hard deel van een organisme, zoals een schelp, bot of tand. Het kan ook een spoor zijn, door een diertje tijdens zijn leven gemaakt, zoals een graafgang door een sediment of een boorgang in een brok steen. Enkele soorten gesteente bestaan geheel uit fossielen. Kalksteen bij voorbeeld bestaat voornamelijk uit fossiele schelpen. Olie en steenkool, uit de resten van planten en dieren ontstaan, worden fossiele brandstoffen genoemd. Zodra het originele materiaal onherkenbaar is veranderd, is de term fossiel niet meer gerechtvaardigd.

Een vraag dringt zich hier op: wanneer noemen we resten fossielen? Dit is moeilijk te beslissen. In feite is dit probleem door een willekeurige stelregel opgelost. Het is gebruikelijk dat organische resten die sedert de laatste ijstijd zijn afgezet (ze zijn dan jonger dan 10.000 jaar) niet als fossiel worden geclassificeerd. (Soms worden deze resten 'subfossiel' genoemd.) Een andere benadering waarbij resten als fossielen beschreven worden is wanneer er, zoals bij verstening, een duidelijke verandering in de structuur van het bot of de schelp is te constateren.

proces
Fig. 1 Het fossilisatieproces

Een gevaarlijke kant van deze benadering is dat het wel voorkomt dat fossielen van tientallen miljoenen jaren oud geen zichtbare verandering hebben ondergaan. Het is in de praktijk niet moeilijk vast te stellen of een fossiel echt is of niet. Het eigenlijke werk is het uitzoeken van de manier waarop het bewaard is gebleven en van wat er is gebeurd sinds het dier of de plant stierf. Het eerste wat er na de dood van een dier gebeurt is het verrotten van de zachte delen, voornamelijk door de werking van schimmels en bacteriën. Van plantaardig materiaal dat bewaard is onder omstandigheden waarin normale rottingsprocessen niet plaatsvinden, zal het organische materiaal langzaam maar zeker in een heel dun laagje koolstof worden omgezet.

Dit is bij voorbeeld te zien bij bladeren die hun afdruk in een gesteente hebben achtergelaten. Plantenweefsel bestaat uit koolstof, waterstof en zuurstof, die koolhydraten zoals suiker, zetmeel en cellulose maken. Wanneer het materiaal bedolven is breekt het veel langzamer af, omdat er geen zuurstof bij kan komen. De zuurstof en de waterstof verdwijnen, de koolstof blijft achter. Koolstof verteert verder; wanneer dit proces stopt is fossilisering het gevolg. De verandering bij schelpen en botten is meestal minder duidelijk. In de piepkleine holtes in een bot of schelp kunnen uit doorsijpelend water mineralen worden afgezet, bij voorbeeld kalk. De oorspronkelijke eigenschappen van het mineraal kunnen veranderen. Het mineraal in botten en tanden is calciumfosfaat. In gefossiliseerde botten dringt het element fluor (dat in minutieus kleine waterdruppels zit) in de calciumfosfaat-kristallen van het fossiele bot; zo raakt het bot beter bestand tegen erosie. Dit proces van veranderen van fossielen, waarbij ze steenhard worden, heet verstenen. Hout kan soms, zoals in versteende wouden, door mineralen als kiezel worden vervangen. Dit gaat molecuul voor molecuul, een deel van het verkiezelde hout toont dan ook nog microscopische structuren van de oorspronkelijke houtlaag. Deze omzetting heeft ook plaatsgevonden bij skeletten van graptolieten. Deze zien eruit alsof er geschreven is op de schalies waarin ze bewaard zijn gebleven. In feite zijn het kleine zeeorganismen, in de verte familie van de gewervelde dieren. In deze minuscule skeletjes is de vorm van de vezels van het proteïne collageen bewaard gebleven. Het is onder de elektronenmicroscoop te bestuderen. Enkele fossielen in Australië worden in het halfedelsteen opaal omgezet. Dit is een soort sillicaat dat niet geheel is uitgekristalliseerd. Het bevat zeer fijne kristallen die het licht verdelen en de gloed in de steen veroorzaken. Beenderen van prehistorische reptielen, zoals plesiosauriërs en dinosauriërs zijn nu en dan als grote stukken opaal bewaard gebleven. Het oorspronkelijke mineraal van het fossiel kan ook opnieuw kristalliseren; dit betekent dat er meer kristallen aan de oorspronkelijke kristalstructuur worden toegevoegd. Dit is gebeurd in de stekels van zeeegels en in delen van andere stekelhuidigen. Het slijmerige skelet in levende staat heeft een sponsachtige structuur.

 

trigonia
Fig. 2 Linksboven (A): fossiel van de buitenkant van de schelp Trigonia. Rechtsboven (B): afdruk van de binnenkant van Trigonia.


Bij fossilisaties vullen kalkafzettingen de gaatjes op; ze vormen zo één groot kristal. Deze wijzigingen veranderen de vorm van het oorspronkelijke organisme niet noemenswaard. Wanneer de beide kleppen van schelpdieren worden bedolven, kunnen er verschillende dingen gebeuren. De schelp kan, als het sediment eromheen verhard is, oplossen en een holte achterlaten. Van veel schelpenbanken is het sediment vaak een ijzerhoudend zand met een grote massa afdrukken. Soms wordt de holte later door een ander mineraal opgevuld; dan wordt er een afdruk van de oorspronkelijke schelp gemaakt. Wanneer een fossiel een natuurlijke holte heeft, zoals binnen twee kleppen, kan deze ruimte met sediment worden opgevuld, of met mineraalafzettingen. Als het fossiel zelf oplost, zal het resultaat een afgietsel zijn van de inwendige vorm van het oorspronkelijke fossiel. Dit gebeurt vaak met ammonieten, waar de kamers van de schelp na de dood van het dier volslibben; de schelp lost daarna op.


Bron: Op zoek naar de oertijd - L.B. Halstead