Fossiler är grunden för forskarnas förståelse av jordens historia och allt liv på den. Allt människor vet om dinosaurier, tidigare arter av hominider och alla andra utdöda arter började med upptäckten av fossiler. Mycket av det som antropologer nu förstår om tidig mänsklig migration kommer från fossiler. Forskarnas kunskap om massutrotningar och deras förmåga att göra förutsägelser om planetens framtid bygger till stor del på fossiler. Medan den rådande bilden av fossiler är en paleontolog som mödosamt gräver upp ett massivt dinosaurieskelett i en avlägsen öken, finns det flera olika typer av fossiler, och tillsammans bildar de en tydlig bild av livet på jorden innan moderna människor kom till.
Förstening, som även kallas permineralisering, är den process genom vilken cellerna i mycket porösa organiska material som ben, nötter och trä gradvis ersätts med mineraler. Denna process sker i situationer som vulkanutbrott. När ett träd eller djur begravs så plötsligt att det inte har en chans att ruttna eller ätas upp av ett rovdjur, förvandlar askan och värmen med tiden organismen till sten och bevarar den i årtusenden. Förstenade fossil är de som de flesta brukar tänka på som fossil eftersom de är stora och hårda och mestadels består av ben som finns i arkeologiska utgrävningar. Förstenade fossil är de vanligaste fossilerna och har gett paleontologer en hel del information om förhistoriska arter, inklusive dinosaurier.
Till skillnad från förstenade fossiler är kolfossiler känsliga och bevarar liv i fina detaljer, inklusive den mjuka vävnaden hos växter och djur. Insekter och fiskar som har fallit till botten av vattendrag fångas där av lager av sediment, till exempel aska från ett vulkanutbrott som skyddar dem från att ätas eller sönderfalla. Under miljontals år faller fler lager av sediment ovanpå dem, och den tid och vikt som förflyter de ökande lagren pressar ihop askan eller annat material till en sten som kallas skiffer. Insekterna och fiskarna sönderfaller under denna tid. Alla levande varelser innehåller grundämnet kol, och kolet finns kvar i skiffern och lämnar ett tunt men detaljerat lager på berget. I vissa kolfossiler är segmenten av en insekts kropp, mönstren på en fjärils vingar eller venerna i ett blad synliga.
Gjut- och mögelfossiler
Mögelfossiler saknar mycket av detaljerna hos kolfossiler. De tenderar att förekomma hos djur med hårda kroppsdelar, som exoskelett, tänder eller skal. Organismen är fångad i en porös, sedimentär bergart, där vatten rinner genom den och löser upp kroppens mjuka vävnader. Med tiden bildas en mögel. En inre mögel kan hända med ett fossil som har en tom hålighet, som ett skal. Sediment fylls och hårdnar inuti skalet, medan skalet löses upp med tiden. Skalets inre konturer lämnas kvar på sedimentet som fyllde ut det inre. En yttre mögel sker på liknande sätt, men sedimentet hårdnar runt de hårda kroppsdelarna, som löses upp och lämnar en ihålig hålighet där organismen en gång var.
Forskare som stöter på mögelfossiler lämnas med negativt utrymme som representerar djuret som en gång var där. Casting kommer in i bilden antingen naturligt eller syntetiskt. I vissa fall skapar naturen en avgjutning av djuret eller kroppsdelen genom att avsätta mineraler i de ihåliga utrymmena som mögelfossilen lämnar. Om det inte händer kan paleontologer skapa en syntetisk gjutning med latex eller gips av Paris. De använder detta för att få en känsla av konturerna, storleken och andra detaljer hos djuret som skapade fossilet.
Fossil i sann form
Fossil i sann form är organismer som är bevarade helt i sina naturlig form. Detta kan hända på flera sätt, men det innebär vanligtvis att organismen blir instängd och bevarad. Amber är hartset från ett barrträd från tidig tertiärperiod. Insekter faller in i trädets harts och förblir fast där på grund av dess klibbighet. Med tiden faller mer harts ovanpå dem. Under miljontals år härdar hartset och ändrar sin molekylära struktur i en process som kallas polymerisation tills den blir bärnsten. Infångning i det härdande hartset skyddar den fossiliserade insekten från asätare och nedbrytning.
Uttorkning är en annan typ av fossil i sann form. Det kallas också mumifiering. Några djur kröp in i grottor i de sydvästra öknarna i Nordamerika under istiden och dog. Deras kroppar torkades av ökenluften och bevarades perfekt i tusentals år. Mumifierade lämningar är så välbevarade att hårfärg och kläder fortfarande är synliga, men dessa fossiler faller ofta sönder vid minsta beröring.
Frysning är en av de bäst bevarade processerna för fossilisering. Organismens mjuka vävnader förblir helt intakta. Omständigheten som leder till ett fruset fossil är ofta den plötsliga instängningen av ett djur på en plats som fryser. Detta var inte ovanligt för stora däggdjur i Sibirien och Alaska under den sena istiden, särskilt ulliga mammutar.
