Ljude je uvijek zanimala daleka prošlost zemlje, a fosili su jedan od najboljih načina da o njoj naučimo više. Kako je ona izgledala? Kakve životinje su hodale drevnom Zemljom, a kakve su biljke rasle pretpovijesnim tlom? Odgovor na ova pitanja mogu nam dati fosili, tragovi organizama očuvani u stijenama.
Ovi dragocjeni ostaci daju nam pogled u Zemljinu prošlost kakav ne možemo dobiti drugim znanstvenim metodama, a otkrivaju nam kako je izgledao život na Zemlji prije više milijuna godina, i kako se on mijenjao do današnjeg oblika kojeg mi sami poznajemo.
Što su fosili?
Fosili ili okamine su očuvani ostaci ili tragovi ostataka uginulih organizama koji su najčešće sačuvani u sedimentima. Njihov naziv potječe od latinske riječi „fossus“ što znači „iskopan“ jer se fosili često nalaze u stijenama duboko u zemlji i njihovo otkriće zahtijeva mukotrpno iskapanje iz nižih slojeva zemlje.
Važno je napomenuti da se ne radi o samom organizmu već o okameninama tog organizma. Može se raditi o fosilu koji je sačuvao cijelo tijelo ili samo dio tijela, primjerice fosil kostiju, ljusaka, perja. Čak i list može biti sačuvan u obliku fosila, dakle oni nisu rezervirani samo za životinjske organizme, već za bilo koji oblik života na Zemlji.
Dapače, većina pronađenih fosila su fosili organizama mikroskopskih veličina. Takve fosile zovemo mikrofosilima, a primjeri su fosili bakterija i fosili peludi koji oboje mogu dati mnoštvo informacija o bakterijskoj i biljnoj prošlosti Zemlje. Velike fosile zovemo makrofosilima i mogu biti veliki čak nekoliko metara i težiti nekoliko tona. Makrofosili su najčešće fosili dinosaura, drveća i slično.
Očuvane ostatke nazivamo fosilima kada dosegnu starost od deset tisuća godina. Tako su neki od najstarijih fosila fosili drevnih oceanskih algi, dok su najnoviji fosili zubi vunastih mamuta koji su hodali Zemljom u holocenu, razdoblju koja traje još i danas.
Kako nastaju fosili?
Fosili nastaju posebnim i relativno rijetkim procesom kojeg zovemo fosilizacija. Da bi se neki organizam fosilizirao mora ubrzo nakon smrti biti prekriven sedimentom (fosile nalazimo u sedimentnim to jest taložnim stijenama). Ako organizam brzo nakon smrti nije prekriven krenut će njegov raspad ili će organizam biti pojeden, možda čak i uništen prije nego što se uspije fosilizirati. Ovo je jedan od razloga zašto ne nalazimo mnoštvo fosila – većina organizama se razgrađuje prilično brzo nakon smrti.
Sediment koji prekriva uginuli organizam može biti pješčano tlo, lava pa čak i ljepljivi katran, dakle postoji mnogo načina na koji fosil može nastati. Kako vrijeme prolazi tako minerali iz sedimenta prodiru u životinjske ostatke koji se fosiliziraju. Fosilizacija se događa najčešće s tvrdim dijelovima tijela poput kostiju, zubi i školjaka, a meki dijelovi vrlo se rijetko fosiliziraju.
Drugi vrlo specifičan način fosilizacije jest fosilizacija pomoću ljepljive smole drveta u koju se ulaže cijeli organizam. Tako nastaje jantar, fosilizirana smola koja u sebi može sačuvati čak i mekane, krhke organizme poput muha, komaraca i drugih kukaca. Ipak, ovo su samo neki od pet procesa fosilizacije.
Koji su procesi fosilizacije?
Razlikujemo pet procesa fosilizacije: okamenjivanje (petrifikacija), karbonizaciju (pougljivanje), konzervaciju, mumifikaciju (isušivanje) i inkrustaciju.
Petrifikacija je proces koji također zovemo pravim okamenjivanjem jer njime nastaju prave okamine ili petrefakti. Ovo je proces koji smo prethodno već spomenuli: mineralne tvari iz vodenog okoliša ulaze u šupljine skeletnih ostataka i tako ih popunjavaju, stvarajući tvrde strukture koje nisu jednakog kemijskog sastava kao originalni organizam, ali zadržavaju njegov oblik.
Karbonizacija ili pougljivanje jest iznimno spor proces fosilizacije koji se zbiva u močvarnim područjima. Nakon što biljka ugine, prekriva ju mulj koji blokira dotok zraka i stvara veliki pritisak na samu biljku. Što se više naslaga polaže na biljku to je pritisak veći i to se više mijenja kemijski sastav kao i izgled uginule biljke. Ovim procesom nastaje ugljen, a rijetko kada se mogu sačuvati i ostatci biljaka i insekata koji su nama vrijedni fosilni ostaci.
U posebnim slučajevima karbonizacija može biti relativno brza, primjerice kada dođe do vulkanske erupcije ili požara. Tako su ostaci tijela stanovnika iz Pompeja nastali brzom karbonizacijom, nakon što su ljudi bili prekriveni vrućim vulkanskim pepelom.
Konzervacija je iznimno rijedak tip fosilizacije i daje nam nevjerojatnu količinu informacija o organizmu. Njome se može sačuvati koža, krzno, ponekad i mekano tkivo organizma u svom prepoznatljivo, izvornom obliku. Konzervacija se događa kada je organizam zaleđen u ledu ili permafrostu (trajno zamrznuto tlo), očuvan u soli ili jantaru. Ovakve fosile čak možemo genetski obraditi kako bismo izdvojili DNA i iznimno detaljno istražili samu životinju ili biljku.
Mumifikacija ili isušivanje je proces koji je karakterističan za sušna, pustinjska područja, a nastali fosil nosi naziv mumija. Oblik fosila je deformiran zbog isušivanja, ali je ova metoda iznimno vrijedna jer je na ovaj način moguće sačuvati mekana tkiva kao i kosti, kožu i kosu. Dakle, dobivamo puno informacija o uginulom organizmu koji je bio mumificiran.
Inkrustacija je vrlo čest proces fosilizacije. Slično kao i kod petrifikacije, mineralne tvari iz vode stvaraju fosil organizma. Jedina razlika je što kod inkrustacije minerali ne prodiru u skelet, već se stvara karakteristična mineralna kora oko samog skeleta te nastaje sedra. Na ovaj način dobivamo „utiske u stijenama“ koji nam daju podatke o primjerice ljušturama morskih organizama. Tko zna koliko se ovakvih fosila nalazi u velikim dubinama, recimo u Marijanskoj brazdi?
Koji su najčešći fosili?
Najčešći fosili koje pronalazimo su oni od morskih životinja. Morski organizmi su sami po sebi brojniji te evolucijski stariji od kopnenih organizama (fosilizacija je dugotrajni proces). Ipak, najvažniji faktor jest upravo sam okoliš u kojim morski organizmi žive (vodena sredina) koji omogućuje dobre uvjete za fosilizaciju. Organizam brzo nakon ugibanja biva prekriven pijeskom pa se ne stigne razgraditi kao primjerice kopneni organizam.
Iako se radi o fosilima morskih organizama ove ostatke nalazimo u kopnenim stijenama. Naime, ovi organizmima živjeli su u dalekoj prošlosti kada je Zemlja izgledala u potpunosti drugačije nego što ona izgleda danas – mora su bila tamo gdje je sada kopno. Dakle, nije čudo pronaći fosil morskog organizma daleko u kopnenoj unutrašnjosti.
Što su ihnofosili?
Fosilizacija događa se samo u vrlo specifičnim uvjetima te stoga nije moguće dobiti direktan podatak o velikom broju, zapravo većini organizama koji su nekada hodali zemljom. Mnogo češće pronaći ćemo dokaze o postojanju organizma, ali ne sam fosil organizma.
Tragovi kretanja, hranjenja, odmaranja i predatorstva daju nam mnoge informacije o okolišu, a zovemo ih ihnofosilima.
Što su živi fosili?
Iako u nazivu sadrže riječ „fosil“, oni nisu ostaci organizama već živuće životinje. Naziv fosili dobili su zbog toga što ovakvi organizmi sadrže brojne karakteristike svojih izumrlih predaka koje se ne nalaze kod današnjih životinja. Dakle, živi su izgledom su vrlo slični brojnim drevnim životinjama. Ono što je posebno zanimljivo kod ovakvih organizama jest da ponekad imaju značajke koje se smatraju čak i nepovoljnim za opstanak, no uspjele su ostati žive sve do danas.
Indijska lađica jedan je od najpoznatijih primjera živog fosila. Ovaj veliki organizam nalik hobotnici ili lignji nalazi se unutar prekrasne školjke, a od svojih srodnika razlikuje se po tome što ima znatno manje razvijen živčani sustav i po tome što ne koristi karakterističan „vodeni pogon“ (usisavanje i izbacivanje vode) za kretanje.
Okapi su također nevjerojatan primjer živog fosila. Ova interesantna životinja ima velike sličnosti sa žirafom, ali postoji jedna velika razlika između okapa i modernih žirafa. Okapi ne posjeduju karakterističan dugi vrat koji su današnje žirafe razvile kao prilagodbu na prehranu sa stabala. Dakle, okapi predstavljaju prijelazni oblik između modernih i drevnih žirafa, i nose brojne karakteristike specifične za drevne žirafe.
Što rade paleontolozi?
Paleontolozi su geolozi koji se bave razvojem života na Zemlji, a proučavaju upravo fosile. Kada pronađu fosile i kada ih izvade iz stijene proučavaju ih kako bi saznali što više informacija o samoj biljci ili životinji. Paleontolozi istražuju kako je organizam izgledao, u kakvim je okolišnim uvjetima živio, u kojem periodu zemljine povijesti i na kojem prostoru je obitavao i još mnogo toga. Cilj ovakvog istraživanja jest rekonstruirati izgled samog organizma, ali i dobiti što više informacija o njegovom okoliš, takozvanom paleo okolišu.
Paleontolozi mogu biti paleozoolozi (istražuju životinje), paleoantropolozi (istražuju ljudske ostatke) ili paleobotaničari (istražuju biljke) te ih čak možemo podijeliti i prema veličini fosila koje istražuju na mikropaleontologe i makropaleontologe.
Zašto proučavamo fosile?
Fosili su snažan alat povjesničara i znanstvenika jer nam daju uvid u povijest života na Zemlji. Oni imaju moć otkriti nam mnoge pojedinosti koje ne bismo mogli spoznati s drugim alatima. Možemo dobiti informaciju o tome kako su se okoliš i životinje mijenjale kroz vrijeme, o postanku ljudi i evolucijskim procesima.
Indirektno promatrajući promjene u morfologiji organizama možemo pretpostaviti kako se Zemlja na kojoj su živjeli mijenjala, a brojne izumrle vrste daju nam znanje o međusobnoj povezanosti raznih vrsta s kojima živimo danas. Najjednostavnije rečeno, oni nam pomažu u ispunjavanju takozvanog „drveta života“, prikaza u kojemu su svi organizmi povezani i potječu od jednog zajedničkog pretka.
Fosili se također mogu koristiti i za datiranje stijena. Naime, različite vrste fosila pojavljuju se u stijenama različite starosti te na ovaj način geolozi mogu koristiti fosile kako bi bolje razumjeli geološku povijesti.
Za ovo su nam važni takozvani provodni fosili, ostaci organizama koji su živjeli u točno određenom, kratkom vremenskom periodu te koji su zato od velike pomoći za smještanje stijena u specifični period u povijesti. Ako možemo datirati starost stijena, možemo bolje razumjeti kako je zemlja izgledala prije mnoštvo godina, kako su se kontinenti micali i kako se klima mijenjala.
Važno je spomenuti da isti imaju i veliku estetsku vrijednost te na njih gledamo kao na rijetke i vrijedne ukrasne predmete.
Fosili dinosaura u Hrvatskoj
U Hrvatskoj su danas otkrivena čak 24 nalazišta fosilnih ostataka dinosaura. Nažalost, samo jedno nalazište nije nalazište isključivo ihnofosila već i koštanih ostataka. Najznačajnije područje za otkriće fosila upravo je Istra, točnije zapad poluotoka, u kojoj se nalazi čak 21 nalazište, a otkriveni fosili iznimno su važni za razumijevanje drevnih gmazova koji su hodali Istrom.
Rezervat Datule-Barbariga jedinstveno je nalazište fosilnih koštanih ostataka dinosaura i ujedno jedino na Hrvatskom tlu. Na području ovog posebnog paleontološkog rezervata pronađeni su ostaci kostiju dinosaura Saurioida.
Drugo važno nalazište je u kamenolomu Kirmenjak, u blizini Poreča gdje su pronađeni brojni otisci dinosaura. Oni tvore 23 staza kretanja i pomažu nam shvatiti kako su dinosauri u prošlosti migrirali na području Hrvatske.
Top 10 najboljih nalazišta fosila na svijetu
1. Otok Seymour, Antarktika
Iako Antarktiku danas znamo kao zamrznutu pustinju ona je nekada bila mnogo toplija. Na malenom otočiću Seymouru, nedaleko od antarktičkog poluotoka, pronađeni su iznimno važni fosili kontinentalnih životinja. Ove stijene u sebi zadržavaju čak 50 milijuna godina Zemljine povijesti, a najvažniji nalazi na Seymouru su brojni fosili riba i tobolčara koji su ujedno dokaz da su ove životinje porijeklom iz Južne Amerike te da su samo migrirale u Australiju (dva kontinenta su tada bila povezana upravo antarktičkim tlom).
2. Brda Ediacara, Australija
Oni pronađeni u brdima Ediacara iznimno su značajni jer su nam dali jednu jako važnu informaciju, a to je da se višestanični život nije pojavio tek u kambrijskoj eksploziji nego davno prije kambrija. Na ovom brdu pronađeni su brojni fosili prastarih meduza, rakova, crva, bodljikaša i čak predaka poznatih trilobita.
3. Formacija Hell Creek, SAD
Hell Creek neupitno je najpoznatije nalazište fosila na svijetu, a prostire se na području Sjeverne i Južne Dakote, Montane i Wyominga. Ove stijene sadržavale su neke od najvažnijih fosila dinosaura. Nađeni su ostaci Tyranosaurusa rexa, Triceratopsa, Ankylosaurusa, a osim dinosaura pronađeni su i fosili raznih primitivnih sisavaca, drevnih kornjača, krokodila i Pterosaura (iako se radi o letećim gmazovima oni sistematski ne spadaju u dinosaure).
4. Formacija Anacleto, Argentina
Argentina je iznimno važno nalazište fosila u Južnoj Americi. Formacija Anacleto smještena je u Patagoniji, a u njoj su pronađena brojna fosilizirana jaja dinosaura, čak i primjerci s očuvanim embrijem unutar njih. Pronađene su kosti i jaja Titanosaura te su spomenuta nalazišta bila iznimno važna za bolje razumijevanje ovih nevjerojatnih gmazova.
5. Joggins, Kanada
U Novoj Škotskoj u Kanadi pronađeno je poznato nalazište fosila iz karbona, perioda kada je zemlja bila prekrivena gustim prašumama. Pronađeni su ostaci kukaca i drugih člankonožaca nevjerojatnih veličina. Najzanimljiviji je nalaz fosila stonoge dugačke preko dva metra.
6. Stránská skála, Češka
Stránská skála dom je najznačajnijih pleistocenskih fosila u cijeloj Europi. Ovo brdo bilo je dom brojnih fosila prethistorijskih životinja poput Homotheriuma, sabljozubih mačaka. Osim ovoga, pronađeni su i brojni artefakti koje je izradio čovjek te nalazište ima veliku povijesnu vrijednost.
7. Jurska obala, Engleska
Jurska obala dobila je naziv upravo po Jurskom razdoblju zbog brojnih fosilnih nalaza koji datiraju iz tog razdoblja. Nađeni su vrijedni fosili biljaka i životinja, Plesiosaura, drevnih riba i slično.
8. Crvene stijene Texasa i Oklahome, SAD
Stijene u Texasu i Oklahomi važno su nalazište fosilnih ostataka raznih drevnih tetrapoda (četveronožaca), stvorenja sličnim gmazovima. Ovakvi drevni organizmi bili su dominantni životinjski oblik te su vladali faunom gotovo cijelog svijeta.
9. Formacija Jiufotang, Kina
Kina je relativno nedavno započela sa značajnim iskopavanjima fosila, a rezultati su obećavajući. Jedno od najpoznatijih nalazišta je upravo ono u blizini grada Chaoyanga. Pronađeni su ostaci pernatih dinosaura, drevnih ptica, ranih sisavaca, gmazova nalik krokodilima i Pterosaura. Područje je iznimno bogato mnogim endemskim vrstama koje su sačuvane duboko u zemlji.
10. Katranske jame La Brea, SAD
Katranske jame La Brea u Kaliforniji iznimno su važna nalazišta fosila. U njima su pronađeni brojni ostaci izumrlih životinja sačuvanih u katranu, a iako se nalazište nalazi usred samog Los Angelesa uspješno su iskopani brojni fosili sabljozubih mačaka, mamuta, ljenjivca, vukova i drugih kontinentalnih životinja.