Fosszília

Madár fosszília
Egy kréta időszaki ammonitesz fosszíliája, amely az amerikai Dél-Dakota államból került elő
Egy Allosaurus fosszilizált koponyája
Egy Archaeopteryx bavarica testfosszíliája a müncheni Őslénytani Múzeumban

A fosszíliák (a latin fossus, 'kiásott' szóból) vagy más néven ősmaradványok, ősleletek, az állatok, növények vagy más élő szervezetek megkövesedett vagy egyéb módon megőrződött maradványai, illetve lenyomatai (például lábnyomai, lásd: nyomfosszília). A valaha képződött fosszíliák összességét fosszilis rekordnak (vagy fosszilis dokumentációnak) nevezik. A fosszíliákat az őslénytan tanulmányozza.

A fosszíliák rendszerint részben vagy egészben tartalmazzák magát a szervezetet, de léteznek olyan fosszíliák is, amelyekben csak az élőlény létének jelei (például egy dinoszaurusz vagy egy hüllő) lábnyomai vagy ürüléke találhatók. Az előbbieket test-, az utóbbiakat pedig nyomfosszíliáknak (vagy ichnofosszíliáknak) nevezik. Kémiai jelek formájában az élet egyéb, nem látható nyomai is hátramaradhatnak, ezeket kémiai fosszíliáknak vagy biomarkereknek nevezik.

A legkitűnőbb állapotú fosszíliák lelőhelyeit a németből (de:Fossillagerstätte) Lagerststätte-nek, lerakódási helynek is nevezik. Ezek a képződmények a tetem oxigén- és baktériumszegény közegbe kerülésével jönnek létre, amely lelassítja a bomlási folyamatot. A lagerstättenek a kambrium időszak óta keletkeznek. Ismert lelőhelyek például a kambrium időszaki Maotianshan- és Burgess-palák, a devon időszaki Hunsrück-pala, a jura időszaki Solnhofen-mészkő és a karbon időszaki Mazon Creek.

A legrégibb strukturált fosszíliák közé tartoznak a sztromatolitok (ősalgák) fosszíliái, amelyek a nyálkaszerű cianobaktérium tenyészetekbe került ásványok miatt alakultak ki,[1] és amelyek közül a legkorábbiak 3,5 milliárd évesek. Az ezeknél régebbi 3,8 milliárd éves keményszén-rétegek a földi élet ma ismert legkorábbi jeleit őrzik.

A fosszilis rekord értelmezésének fejlődése

A fosszilis rekord a legkorábbi adatforrás az evolúcióval és a földi élet fejlődéstörténetével kapcsolatban. Az őslénykutatók a fosszilis rekord vizsgálatával ismerik meg az evolúció működését és az egyes fajok fejlődési útját.

A történelem során különböző magyarázatok születtek arra vonatkozóan, hogy mik a fosszíliák és hogyan kerültek a megtalálási helyükre. Némelyik magyarázat a népmesék és mitológiák világához kötődik. Kínában az egykori emlősök, köztük a Homo erectus fosszilizált csontjait „sárkánycsontoknak” tartották és gyógyszerként vagy afrodiziákumként használták. Nyugaton a hegyvidékeken talált tengeri élőlények fosszíliáit a bibliai Özönvíz bizonyítékának tekintették. A reneszánsz során azonban több tudományos nézet is ismertté vált. Leonardo da Vinci így vitatta a bibliai magyarázatot:

„Ha az Özönvíz felhozta a kagylókat a tenger három- vagy négyezer méteres mélységéből, akkor azoknak számos más természetes képződménnyel kellene összekeveredniük, amelyeket velük együtt hozott fel; de az ugyanebből a mélységből származó osztrigák mind együtt vannak, ahogyan a rákfélék, a tintahalak és az összes többi kagyló, mely összegyűlt és elpusztult; és a kagylóhéjaknak is külön kellene lennie, ahogyan az nap mint nap látható a tengerpartokon.
Az osztrigák nagy családokban találhatók, némelyikük héja még össze is kapcsolódik, jelezve, hogy a tenger hagyta hátra őket és még éltek, miután a Gibraltári-szoros átszakadt. Parma és Piacenza hegyeiben számos kagyló és korall található, melyek mintha még mindig a sziklákhoz lennének tapadva…”

William Smith (1769-1839), angol csatornamérnök a szuperpozíció elve alapján vizsgálta meg a különböző korú, fosszíliacsoportokat tartalmazó sziklákat és megállapította, hogy a csoportok tagjai szabályos sorrendben helyezkednek el. Megfigyelte, hogy az egymástól távol elhelyezkedő sziklák a bennük levő fosszíliák alapján összefüggésben állnak egymással. Ezt a „faunális sorrendiség” elvének nevezte el.

Smith, aki időben megelőzte Charles Darwint, nem tudott a biológiai evolúcióról és így nem tudta azt sem, hogy mi a faunális sorrendiség oka. A biológiai evolúció megválaszolja ezt a kérdést: a különböző szervezetek fejlődnek, változnak és kihalnak, megőrződve a fosszíliákban. A faunális sorrendiség egyike a Darwin által idézett legfőbb bizonyítékoknak, amelyek a biológiai evolúciót támasztják alá.

Korábban a természettudósok jól ismerték azokat a hasonlóságokat és különbségeket, amelyek alapján Carl von Linné kidolgozta a napjainkban is használt hierarchikus rendszertanát. Darwin és kortársai voltak az elsők, akik az élő organizmusok fastruktúrájú rendszertani osztályozását kapcsolatba hozták a nagy mértékben elszórt fosszilis rekorddal. Darwin leírta a változó- vagy evolúciós öröklődési folyamatot, melynek során az élőlények alkalmazkodnak az őket körülvevő környezet változásaihoz vagy kipusztulnak.

Mikor Charles Darwin megírta A fajok eredete című könyvét, a legrégebbi állatfosszíliák kambrium időszakiak voltak, amelyekről mára kiderült, hogy 540 millió évesek. Darwin aggódott a korábbi fosszíliák hiánya miatt, úgy érezte, emiatt az elméleteit is tévesen ítélhetik meg, de remélte, hogy sikerül még korábbi fosszíliákat találni – őt idézve: „csak a világ egy kis része ismerhető meg pontosan”. Emellett azon elmélkedett, hogyan következhetett be a kambriumi rétegeknél az egyes csoportok (például a törzsek) hirtelen megjelenése.[2]

Darwin kora óta sokkal régebbi, 3,5 milliárd éves fosszíliák is ismertté váltak. Ezek legtöbbje mikroszkopikus baktérium vagy mikrofosszília, de a késői proterozoikum idejéről is kerültek már elő makroszkopikus fosszíliák. Az 575 millió éves ediacarai bióta már sokféle ősi többsejtű eukariótát foglalt magába.

A fosszilis rekord és a faunális sorrendiség ismerete alkotta meg a biosztratigráfia tudományát, azaz az üledékes kőzetek kormeghatározását, az általuk tartalmazott fosszíliák alapján. A geológia első 150 évében a biosztratigráfia és a szuperpozíció elve (mely szerint a korábbi rétegek lejjebb helyezkednek el) voltak a kőzetek relatív korának meghatározásához használható egyedüli módszerek. A geológiai időskálát a kőzetrétegek relatív korának meghatározásával készítették el a korai őslénykutatók és sztratigráfusok.

A huszadik század eleje óta alkalmazzák az abszolút kormeghatározási módszereket, például a radiometrikus kormeghatározást (melybe beletartozik a kálium-argon kormeghatározás, az urán-ólom kormeghatározás és a radiokarbon kormeghatározás), amelyekkel számos fosszília relatív kora ellenőrizhető, amellett, hogy abszolút koruk is megállapítható. A radiometrikus kormeghatározás alapján a legkorábbi ismert fosszília 3,5 milliárd éves. Napjainkban a körülményektől függően többféle módszert is használnak, amelyek habár némileg eltérő eredményt adnak, nagyjából igazolják azt, hogy a Föld kora körülbelül 4,6 milliárd év.

A kambriumi kétoldalú embrionális mikrofosszíliák szinkrotron röntgentomográfiai technikával történő vizsgálata újabb betekintést enged a metazoák evolúciójának korai stádiumába. A tomográfia korábban nem látott módon, három dimenzióban jeleníti meg a fosszilizáció határait. A titokzatos kétoldalú fosszíliák, mint a féregszerű Markuelia és egy primitív protozómának vélt Pseudooides lehetővé teszik a csíralemez embrionális fejlődésének megfigyelését. Ezek az 543 millió éves embriók azt sejtetik, hogy az ízeltlábúak már a késői proterozoikumban kifejlődtek. A Kínából és Szibériából előkerült embriók gyors diagenetikus foszfátosodáson mentek keresztül, amely kitűnően megőrizte még a sejtszerkezetüket is. Ez a kutatás figyelemre méltó példája annak, hogyan segítik a fosszilis rekordból kinyerhető információk a földi élet fejlődésének megismerését.

A kutatások során kiderült például, hogy a Markuelia a farkosférgek (avagy elő-gyűrűsférgek) legközelebbi rokona és közel áll a fonálférgek és az ízeltlábúak fejlődési ágához is.[3]

Habár gazdag ismeretanyag áll rendelkezésre a fosszíliákról, vannak, akik olyan tudománytalan nézeteket vallanak, amelyek a fosszilis rekorddal kapcsolatos korábbi elképzeléseken alapulnak.

Más nyelveken
English: Fossil
Afrikaans: Fossiel
العربية: مستحاثة
asturianu: Fósil
azərbaycanca: Fosil
تۆرکجه: فوسیل
беларуская: Акамянеласці
български: Вкаменелост
বাংলা: জীবাশ্ম
brezhoneg: Karrekaenn
bosanski: Fosili
català: Fòssil
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: Huá-siŏh
čeština: Fosilie
Cymraeg: Ffosil
dansk: Fossil
Deutsch: Fossil
Ελληνικά: Απολίθωμα
Esperanto: Fosilio
español: Fósil
eesti: Kivistis
euskara: Fosil
فارسی: سنگواره
suomi: Fossiili
français: Fossile
Frysk: Fossyl
Gaeilge: Iontaise
galego: Fósil
עברית: מאובן
हिन्दी: जीवाश्म
hrvatski: Fosil
Kreyòl ayisyen: Fosil
Bahasa Indonesia: Fosil
Ido: Fosilo
íslenska: Steingervingur
italiano: Fossile
日本語: 化石
Basa Jawa: Fosil
қазақша: Қазындылар
한국어: 화석
Latina: Fossile
Limburgs: Fossiel
lietuvių: Fosilija
latviešu: Fosilijas
Basa Banyumasan: Fosil
македонски: Фосил
മലയാളം: ജീവാശ്മം
मराठी: जीवाश्म
Bahasa Melayu: Fosil
Plattdüütsch: Fossil
नेपाली: जीवावशेष
Nederlands: Fossiel
norsk nynorsk: Fossil
norsk: Fossil
occitan: Fossil
ଓଡ଼ିଆ: ଜୀବାଶ୍ମ
ਪੰਜਾਬੀ: ਪਥਰਾਟ
português: Fóssil
Runa Simi: Rumiyasqa
română: Fosilă
русский: Фоссилии
Scots: Fossil
سنڌي: فاسل
srpskohrvatski / српскохрватски: Fosil
සිංහල: පොසිල
Simple English: Fossil
slovenčina: Fosília
slovenščina: Fosil
shqip: Fosilet
српски / srpski: Фосил
Basa Sunda: Fosil
svenska: Fossil
Kiswahili: Kisukuku
తెలుగు: శిలాజము
Tagalog: Posil
Türkçe: Fosil
اردو: احفور
Tiếng Việt: Hóa thạch
West-Vlams: Fossiel
Winaray: Posil
ייִדיש: פאסיל
中文: 化石
Bân-lâm-gú: Hòa-chio̍h
粵語: 化石