سنگواره

واژه فسیل

کلمه فسیل توسط «جورجیوس اگریکولا» در سال 1546 میلادی ابداع شد. این واژه از کلمه لاتین «فُسیلیز» به معنی کندن گرفته شد. در واقع واژه فسیل به معنی امروزی نبود و برای هر چیزی که از حفر زمین به دست می آمد به کار می رفت. به عقیده اگریکولا ، ذغال ، سنگ های معدنی ، فلزات ، کانی ها ، استخوان ، دندان ، صدف و هر سنگی که به طور اتفاقی فرم خاصی به خود گرفته باشد فسیل محسوب می شود. در زبان فارسی به جای کلمه فسیل از «سنگواره» استفاده می کنند.

تعریف فسیل یا سنگواره

فسیل یا سنگواره ، بقایای موجودات از ساده ترین تا عظیم ترین و پیچیده ترین مخلوقات دوره های گذشته زمین شناسی در میان مواد تشکیل دهنده پوسته زمین است. به طور کلی فسیل ، توده ای از مواد سخت شده به طرح و شکل موجودات می باشد. به عبارت دیگر به آن ها استخوان های سنگ شده هم می گویند.
فسیل ها بیانگر پیشینه حیات زمین هستند. ابتدایی ترین نرم تنان ، مخلوقات صدف دار اقیانوس ها ، کوسه های ماقبل تاریخ ، دایناسورها ، ماموت ها همگی به صورت فسیل به جا مانده اند و این امکان را برای ما فراهم می کنند تا با مطالعه بر روی آن ها از گذشته زمین مطلع شویم.

از آنجایی که فرایند فسیل شدن به زمان بسیار طولانی (دست کم هزاران سال) نیز دارد. اکثر فسیل ها سنی معادل یک میلیون سال دارند. قدیمی ترین فسیل کشف شده ، اشکال میکروسکوپی در میان سنگ ها بوده که قدمت آن ها به 3.5 میلیارد سال قبل باز می گردد.

تاریخچه

از زمان های بسیار گذشته انسان ها به دلیل علاقه به داشتن چیزهای زیبا و همچنین به نشانه قدرت و توانایی دنیوی به جمع آوری سنگ و کلوخ های عجیب و شکل دار می پرداختند. بیش از 2000 سال پیش «ارسطو» در مورد مبدا فسیل ها نظریاتی ارائه کرد. بر طبق نظریه او ، از آنجایی که هر چیزی از دانه و منشایی به وجود آمده و رشد می کند ، فسیل ها نیز به صورت طبیعی و با منشا آلی در بین سنگ ها رشد و توسعه پیدا می کنند.
در سال 1517 میلادی یک فیزیکدان ایتالیایی به نام «جیولامو فراسکاتورو» ، فسیل ها را به عنوان یادآور و نماد گیاهان قدیم دانست و نظریه خود را به ثبت رسانید.
از سال 1700 میلادی ، به نمایش گذاشتن فسیل ها در اروپا آغاز شد. « وِلسی فولک » اولین موزه خانگی را تاسیس کرد و در آن انواع فسیل ، پرنده های تاکسیدرمی شده ، مهره دارن ، حشرات و گیاهان را در معرض نمایش قرار داد.
در حدود 1800 میلادی بود که دانشمندان تحقیقات خود را بر روی خواستگاه و منشا فسیل ها به طور عمیق تر آغاز کردند. 

در ابتدا تصور دیگری از فسیل ها رایج بود ؛ از آنجا که همه حیات و موجودات به خواست خداوند به وجود آمده اند و او مخلوقاتش را نابود نمی کند همواره این فرضیه وجود داشت که فسیل ها نمی توانند ساختارهای منقرض شده باشند و از جسم بی جان یک موجود امروزی به وجود آمده اند. «جورجس کویِر» زیست شناس فرانسوی با مطالعه بر روی جمجمه یک دایناسور (که بعدها مزوزاروس نامیده شد) و ماموت ها این نظریه را در هم شکست. 

در سال 1859 میلادی «چالز داروین» با تحقیق بر روی اجداد ، خاستگاه اصلی و گونه های متعدد جانوران ، نظریه تکامل را ارائه کرد. فسیل ها نیز با این چهارچوب ارائه شده بسیار مطابقت داشتند. بر اساس اصل تنازع بقا ، گونه هایی که کمتر توانایی تطبیق با شرایط محیط زندگی خود را دارند زودتر منقرض شده و آن هایی که بهتر با محیط تطبیق پیدا می کنند جایگزین آن ها می گردند. این نظریه حضور فسیل ها را در سنگ ها توجیه می کرد و همچنین دلیلی بر این بود که چرا فسیل های مختلف در زمان های متفاوت دیده می شوند.

انواع فسیل

• فسیل های شاخص

این فسیل ها از گستره جغرافیایی وسیعی برخوردارند یعنی در کل جهان یافت می شوند. همچنین به دلیل مدت زمان زیست کوتاهشان معرف دوره یا اشکوب^[1] مشخصی در زمین شناسی می باشند و در تعیین سن نسبی بسیار موثر و ارزشمندند ؛ مانند فسیل آمونیت^[2] که منحصرا در کرتاسه میانی^[3] وجود داشته است.

فسیل آمونیت

• فسیل های غیر شاخص 

این فسیل ها تقریبا در تمام دوره های زمین شناسی وجود داشته اند و معرف و شاخص زمان معین و کوتاه زمین شناسی نیستند ؛ مانند برخی دوکفه ای ها، شکم پایان ، مرجان ها و غیره.

• فسیل های رخساره

این فسیل ها معرف وضعیت آب و هوایی و موقعیت جغرافیایی محیط زیست خود می باشند ؛ مانند فسیل آمونیت که به محیط دریایی نسیتا عمیق و فسیل مرجان که به محیط ساحلی کم عمق و گرم تعلق دارد. 

اما می توان در یک نگاه کلی فسیل ها را در دو نوع تقسیم بندی کرد: 

فسیل های اندامی : این نوع فسیل ، کل یا قسمتی از اندام یک گیاه یا حیوان را نشان می دهد. ممکن است مواد سازنده آن مانند پوسته ، استخوان و چوب به همان شکل اولیه حفظ شود و یا این که در فرایند فسیلی شدن از لحاظ فیزیکی و شیمیایی تغییراتی در آن ایجاد گردد و به ماده دیگری تبدیل شود.

فسیل های نشانه : این نوع فسیل شامل رد پای حیواناتی همچون دایناسور ، شیارهای به جا مانده از حرکت کرم ها و سایر حیوانات و حتی فضولات آن ها می باشد.

چگونگی شکل گیری فسیل ها

بسیاری از موجودات بعد از مرگ فاسد شده و به طور کلی از بین می روند ؛ در نتیجه فسیلی از آن ها باقی نخواهد ماند. اما هنگامی که یک موجود زنده می میرد به اعماق بستر رودخانه ، دریا و یا دریاچه ای غوطه ور شده و در کف آن ثابت و بی حرکت می ماند. در این هنگام توسط لجن ، گل و لای و یا دانه های ریز رسوبات پوشیده می شوند. دفن شدن اولیه نقش عمده ای در ایجاد یک فسیل خوب دارد چرا که موجود یا گیاه زمان کمتری برای فاسد شدن و فروپاشی دارد.
سپس کانی های طبیعی به آهستگی جایگزین مواد و اندام های سازنده بخش های مدفون شده می شوند. بدین صورت فسیل ایجاد شده شکل و اندازه اولیه خود را حفظ کرده . حتی جزئیات اندام های داخلی  ، مولکول ها و بافت های ریز درونی که هر کدام توسط کانی های میزبان جایگزین شده اند به خوبی حفظ می شوند. اگر این مراحل جایگزینی ادامه پیدا کند ، اندام های حیاتی موجودات به حالت معدنی و سنگی بدل می شوند.
فسیل شدن بر روی خشکی نیز امکان پذیر است ؛ طوفان شن و موارد مشابه می توانند همانند رسوبات دریایی موجود زنده را در زیر خود مدفون کند و اگر شرایط لازم فراهم باشد و جسد محفوظ بماند امکان فسیل شدن به وجود می آید. این امر از احتمال بسیار کمی برخوردار است و فسیل های این چنینی بسیار نادر می باشند.

فسیل ها در چه سنگ هایی یافت می شوند؟

با توجه به چگونگی شکل گیری فسیل ها ، می توان فهمید که آن ها فقط در سنگ های رسوبی که رسوبات روی هم قرار گرفته و لایه لایه تشکیل شده اند یافت می شوند. ماسه سنگ ، سنگ آهک ، گِل سنگ و پِلمه سنگ^[4] از انواع سنگ های رسوبی به شمار می روند.
سنگ های آذرین ( مانند بازالت ، گرانیت و ... ) و سنگ های دگرگونی ( مانند مرم ، شیست و ... ) به دلیل شرایط تشکیل در فشار و دمای زیاد ، فاقد فسیل می باشند.

با توجه به این که بیشترین عمل رسوب گذاری در بستر دریا رخ می دهد ، بخش عمده فسیل ها را موجودات دریایی تشکیل می دهند ؛ مخصوصا آن دسته از موجوداتی که دارای بخش های سختی همچون صدف بودند.

سنگ های رسوبی در بسیاری از موارد از توده های انباشته شده از فسیل صدف های موجودات دریایی ساخته شده اند که با نام « سنگ آهک های فسیل دار » شناخته شده و به سه نوع اصلی تقسیم می گردند :

• سنگ آهک بایوهِرمال : به صخره های دریایی که به طور کلی از انباشته شدن بقایای مرده موجودات به وجود می آیند گفته می شود ؛ مانند اسکلت مرجان ها ، نرم تنان و لاله وشان دریایی.
• سنگ آهک بایواِسترومال : به تجمعی از صدف ها و بخش هایی از موجودات مرده که شسته شده و در یکجا با هم انباشته شده اند گفته می شود ؛ مانند تریلوبیت ها^[5].
• سنگ آهک پلاژیک : از میلیون ها صدف بسیار ریز موجودات دریایی که پس از مرگ در بستر دریا نشست کرده ، ته نشین و روی هم انباشته شده تشکیل می شود که پس از سخت شدن تدریجی ، سنگ های رسوبی دانه ریزی را که در مقایسه با سنگ های رسوبی آهکی دیگر ، شکل و ظاهری نسبتا هموار دارد می سازند.

سنگ آهک فسیل دار مملو از فسیل آمونیت

فسیل تریلوبیت

فسیل ها در اغلب در چه مکانی یافت می شوند؟

با این که بیشترین فسیل ها در بستر دریا شکل می گیرند اما اغلب در نقاط مرتفع کوه ها یافت می شوند. دلیل این امر حرکت دینامیکی پوسته زمین می باشد. پوسته سخت زمین دارای فعالیت ها و حرکات آنی از قبیل آتشفشان ها ، زمین لرزه ها و سونامی ها می باشد. بسیاری از این فعالیت ها بسیار آهسته اتفاق می افتند و به صورت لحظه ای قابل رویت نیستند.صفحات عظیم پوسته سخت زمین با ساییدگی و فشار زیاد به زیر یا بالای صفحه مجاور خود می لغزند و حرکت می کنند، در محل هایی که صفحات به هم برخورد می کنند لایه های سنگی در اثر فشار خمیده شده و چین می خورند که در نتیجه آن ها کوه ها ایجاد می شوند.
فرسایش لایه ها و سنگ هایی که در اثر کوه زایی به سمت ارتفاعات بالاتر کشیده شده اند ، سبب می شود که فسیل های موجود در این سنگ ها اکنون در دامنه کوه ها رویت شوند.

 کهربا ؛ به عنوان نوعی فسیل

به ماده فسیل شده سختی که از شیره و صمغ درختان کهن از قبیل کاج و صنوبر «کهربا» می گویند. برخی از درختان برای این که درزها و محل های شکسته خود را ترمیم کرده و بپوشانند ، شیره و صمغ خاصی تولید می کنند. در این هنگام ممکن است موجودات کوچکی همچون حشرات ، عنکبوت ، قورباغه ، و حتی مارمولک و ... در این ترشحات چسبنده ، گیر کرده و اسیر شوند. در اثر تداوم عمل ترشح ، روی موجود کاملا با صمغ پوشیده شده و در میان صمغ ، محفوظ و محبوس می ماند. به مرور زمان و بر اثر فرایند فسیل شدگی  و فشار لایه های رسوبی فوقانی موجودات محبوس شده به عنوان یک نمونه بسیار نازک و با جزئیات خوب در میان صمغ ها حفظ شده و به صورت فسیل باقی می مانند. به این ترتیب کهرباها شامل بیشترین انواع از زیباترین و دیدنی ترین فسیل های دنیا می باشند و اطلاعات با ارزشی در مورد تکامل موجودات در اختیار ما قرار می دهند.

فسیل حیوانات در کهربا

فسیل در زیورآلات

امروزه از حیوانات و گیاهان فسیل شده و یا قطعه ای از آن ها در ساخت زیور آلات استفاده می کنند. فرم و شکل آن ها و یا قدمتشان باعث جذب علاقمندان به این نوع زیورآلات می شود.

فسیل در زیورآلات

پانویس

1. اشکوب : شامل مجموعه طبقات مربوط به رسوبات دریایی با سنگواره های شاخص است که در مکان معینی دقیقاً مطالعه شده است.

2. آمونیت : شاخ قوچی یا آمونیت ها گروهی منقرض شده از جانوران دریایی از شاخه نرم تنان و رده سرپایان هستند.

3. دوره کرتاسه : بعد از تریاس و ژوراسیک سومین دوره از دوران میانه زیستی است که در حدود 145.5تا 65 میلیون سال پیش بود و در واقع هفتاد میلیون سال به طول انجامید.

4. پلمه سنگ : سنگی که ورقه ورقه جدا شود.

5. تریلوبیت : یا سه لَپی ها گروهی منقرض شده از بندپا تباران بودند که در دوره دیرینه زیستی می زیستند. موجوداتی دریازی بودند و تاکنون حدود 5 هزار جنس و بیش از 15 هزار گونه از آن ها شناسایی شده اند.

تحقیق و گردآوری :

گروه کارشناسی ایران آنتیک

www.iranantiq.com

منابع

• اطلس رنگی فسیل های ایران / فرشاد قانع / انتشارات پازینه / چاپ اول / سال 1393
• فسیل ها ؛ اهمیت و روشهای حفاظت از آن ها / رضا خوشرفتار/ مجله رشد آموزش زمین شناسی/ سال 1390 / شماره 65