Fossiilid

Mis on fossiil?

  • Sõna fossiil tuleneb kreeka keelsest sõnast fossilis, mis tähendab “üles kaevama” või “üles kaevatud”.
  • Fossiili  eesti keelse vastena kasutatakse mõistet “kivistis”.
  • Fossiilid ehk  kivistised on geoloogilises minevikus elanud organismide kivistunud ja kivis säilinud jäljendid ja jäljed.
  • Fossiilid on tähtsad, kuna fossiile uurides saame informatsiooni iidse elu ja elu areguloo kohta.
  • Fossiilide uurimisega tegelevat teadusharu nimetatakse paleontoloogiaks ja fossiilide uurimisega tegelevaid teadlasi nimetatakse paleontoloogideks.
  • Enamjaolt on fossiilide teke ehk fossiliseerumine seotud settekivimite tekkega, kuid leidub ka teisi võimalusi.
  • Tard- ja moondekivimites fossiile ei leidu.
  • Fossiile on leitud kõikidelt kontinentidelt.
  • Eesti rahvuskivi – paekivi on kivististe poolest väga rikas.
  • Eesti lubjakivis võib leida 530-360 miljoni aasta vanuseid erakordselt hästi säilinud kivistisi.

 

Fossiilid ja nende tüübid

 fossiilid_

 

Fossiilideks ehk kivististeks nimetatakse väljasurnud organismide kivistunud ning kivis säilinud jäljendeid või jälgi. Kõige enamlevinud kivististeks on mereorganismide kõvad osad: karbid, kojad, luud, hambad, soomused, koorikud, taimede puhul õietolm. Pehmed koed (liha, nahk ja organid) ja pehme kehaga organismid üldjuhul fossiilidena ei säili, sellised leiud on igal pool maailmas üliharuldased.

Fossiile on mitut erinevat tüüpi. Mõned fossiilid on silmaga nähtavad ja käega katsutavad, teised on jällegi nii pisikesed, et vaatamiseks on vaja kasutada mikroskoobi abi. Fossiilide hulgas võib leida ka selliseid, mis polegi päris fossiilid ning mõningaid neist on vaid jäljed.

Makrofossiilid

makrofossiilid– on fossiilid, mida võib näha palja silmaga vaadates. Eestis leiduvad põhilised loomade makrofossiilid on karbid, luud, hambad, skelett, kalade soomused. Taimedest on leitud enamasti taimede leheti ja varsi, s. h. Kalana karjäärist leitud 430 miljonit aastat vana kollalaadne taim.

Mikrofossiilid

mikrofossiilid_

– on fossiilid, mille detailseks vaatamiseks tuleb kasutada mikroskoopi. Tavaliselt on nad väiksemad kui 1 mm. Mikrofossiilidena võib leida väikeste kalade ja usside hambaid, usside lõuaaparaate ning väikeste loomade välis- ja siseskeleti osasid. Kõige tavalisemad on meredes elanud väikeste loomakeste kõvad osad, näiteks foraminifeerid, konodondid, skolekodondid, kitiinikud, akritarhid. Taimedest võib mikrofossiilidena leida õietolmu terasid ja eoseid. Kuna mikrofossiilid on nii väikesed võib nende hulk kivimipalas olla väga rikkalik. Näiteks mõnes sajas grammis kivimis võib mikrofossiilide hulk ulatuda tuhandeteni.

Jäljekivistised ehk ihnofossiilid

jäljekivistised
– on kivis säilinud loomade elutegevuse jäljed. Eestis võib lubjakivis leida usside ja settesööjate käike ning nende liikumise ja söömise jälgi. Mujal maailmas on leitud ka dinosauruste jalajälgi.

Pseudofossiilid

psilomenaal -on fossiile meenutavad moodustised, mis tegelikult polegi päris fossiilid. Setete tihenemise ja ümberkristalliseerumise käigus võivad tekkida anorgaanilised moodustised, mida ebahariliku kuju ja välimuse tõttu võib kergesti pidada tõelisteks fossiilideks. Orgaanilise maailmaga pole nendel moodustistel aga mitte vähimatki pistmist. Nii näiteks võib mineraal psilomenaal olla äravahetamiseni sarnane mõne taime fossiiliga.

Kemofossiilid

on kivis säilinud orgaaniliste molekulide jäänused: nukleiinhapped (DNA ja RNA), proteiinid, süsivesikud ja lipiidid. Molekulide vastupanu lagunemisele on väike. Tavaliselt hakkavad molekulid lagunema kohe kui organismi rakk sureb. Vahel aga juhtub, et mingi osa molekulist säilib ja jätab endast maha keemilise jälje, mis võib säilida ka kivis. Selliste kemokivististe uurimiseks on alles viimase paari aastaga väljaarendatud uued keerukad tehnoloogiad, mis võimaldavad teha uusi avastusi ja selgitada seni lahendamata iidse elu küsimusi.

Kuidas fossiilid tekivad?

fossil-formationKõikidest kunagi Maal elanud elusorganismidest on fossiilidena kivis säilinud vaid väga väike osa. Enamikest surnud loomade või taimede jäänustest fossiile ei saagi, sest peaaegu alati lagunevad nad bakterite ja erosiooni toimel täielikult ära. Fossiilide tekkimine on äärmiselt harv ja keerukas protsess, mis ilmneb teatud füüsikaliste ja keemiliste protsesside kokkulangemisel.

Fossiilide tekkimise protsessi nimetatakse fossiliseerumiseks. Fossiliseerumine võib toimuda mitmel erineval viisil:

 

Tsementeerumine

fossiliseerumine– on kõige sagedasem viis fossiilide tekkel. Kui organism sureb, mattub ta settematerjali alla. Organismi pehmed koed mädanevad bakterite toimel ära ning alles jäävad mineraalsest apatiidist, aragoniidist, kaltsiidist või räniühenditest koosnevad skeleti kõvad osad, hambad, kestad, poolmed jms. Setet kuhjub tasapisi juurde, mistõttu mattuvad organismi mineraalsed jäänused veelgi sügavamale settekihi alla. Suureneb rõhk ja temperatuur, mille käigus algne pehme sete tsementeerub kõvaks settekivimiks ehk ümbriskivimiks. Samal ajal suureneva rõhu all võivad organismi jäänused kõvadusest hoolimata puruneda, deformeeruda või settes liikuvate lahuste toimel lahustuda. Lahustumisel tekib kunagise organismi jäänuse asemele tühimik, mis võib aga settes liikuvate lahuste toimel uuesti täituda mõne teise mineraaliga, sagedasti räniga. Kui ümbriskivimis on säilinud ainult fossiili väline vorm, tekib fossiili kuju järgiv jäljend ehk välisvalatis. Fossiili sisemuse täitnud sete võib moodustada sisevalatise.

 

Premineralisatsioon

premineralisatsioonehk petrifikatsiooni käigus toimub organismi mineraalsete osiste ümberkristalliseerumine ehk asendumine hästi säilivate mineraalidega – kõige sagedamini kaltsiidi, apatiidid või püriidiga. Protsess võib toimuda nii aeglaselt, et uued hästi säilivad mineraalid võivad täielikult dubleerida korallide, tigude kodade, kontide või puu sisesturktuuri, kusjuures orgaanilise väliskuju keemiline koostis võib säilida. Sellist tüüpi fossiliseerumise käigus tekivad kõige täiuslikumad ja detailsemad fossiilid. Nii näiteks on fossiliseerunud puul säilinud kogu kooremuster, aastaringid ning kogu sisemine struktuur.

 

fossiliseerumine_merevaikMerevaik

– on lihtsalt öeldes puu vaik, mis on aja jooksul fossiliseerunud. Tegemist on kerge orgaanilise ainega, mis on sageli kollast või oranži värvi ja läbipaistev. Puukoore või oksa lõikamisel, eritub vigastatud kohale vaik. Aja möödudes vaik kukub puu küljest maha, kus ta puuokaste ja muu prügi kuhjudes mattuma hakkab. Järjest sügavamale mattudes hakkab vaik kõvenema. Mõne tuhande aasta möödudes on maa sees lebanud vaik ikka veel osaliselt kõvastumata. Selline poolpehme vaik kannab nimetust kopaal. Kopaali muutumise protsess merevaiguks võtab miljoneid aastaid aega. See on ka põhjus miks kopaal on kogujate ja ehtekunstike seas palju vähem väärtuslik. Alles täielikult kõvastunud kopaali võib nimetada fossiliseerunud vaiguks ehk merevaiguks.

Mumifitseerumine

frozen-mammoth– vahest harva surevad organismid ekstreemsetes, kuid säilimise mõttes ideaalsetes tingimustes – koobastes või külmunud jääliustikes. Sellistel harvadel juhtudel muutuvad karvade, naha, vere jms koostis vaid minimaalselt, mistõttu on nad pea täielikult säilinud. Kõige paremad näited seda tüüpi fossiliseerumistest on külmunud mammutite leiud Siberist ja Alaskalt.

 

 

Fossiilide olulisus

Fossiilid on olulised iidse elu tõendid. Nad võimaldavad uurida millised ürgsed eluvormid asustasid Maad ammu ennem inimesi ning samuti võimaldavad järeldada kuidas elu Maal on arenenud. Peale selle võimaldavad fossiilsed jäänused meil saada ka detailsema ülevaate sellest, kuidas eelajaloolised taimed ja loomad toitusid, paljunesid, käitusid või miks ja kuidas nad surid.

Geoloogid kasutavad fossiile biostratigraafiliste korrelatsioonide koostamisel. Meetod seisneb kivimikihtides leiduvate sarnaste fossiilide põhjal kivimikihtide vanuse määramises. Teisisõnu aitavad teatud fossiilide liigid geoloogidel mõsita kuna mingid kivimikihid tekkisid, seda isegi siis kui puursüdamikud või paljandid asuvad üksteisest tuhandeid kilomeetrid eemal.

Veel üks valdkond, kus kivistised pakkuvad hindamatud teavet ja tõendusmaterjali on keskkonnamuutuste hindamine. Fossiile saab üsnagi edukalt kasutada Maa geoloogilises minevikus aset leidnud keskkonatingimuste muutuste määramiseks. Nii näiteks on fossiilide asetuse järgi võimalik määrata ürgookeanide voolamise suunda. Fossiilide liigilise koosseisu järgi saab määrata aga kas leiukoht oli kunagi merega kaetud või asus sellel ala hoopiski kõrb.

Eesti on kivististe poolest väga rikas. Meie rahvuskivis ehk paekivis ehk lubajkivis on palju erakordselt hästi säilinud fossiile. Neid pole moonutanud kivimkihtide rõhuv raskus ega vulkaaniliste ning mäetekkeliste protsessidega kaasnev kõrge temperatuur. Eesti teadlastel on pikaajaline ja järjepidev kivististe kogumise ja uurimise kogemus. Aegade jooksul leitud kivistisi hoitakse muuseumide kollektsioonides.

Postitatud Üritused