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2017-11-04

Fossilien- Fossillagerstätten usw.








Fossilien

Niemand wird heute noch an eine Laune der Natur glauben wenn wir ein Gestein mit Fossilien in der Hand halten. Sind doch inzwischen Jahrhunderte vergangen seit Menschen sich mit den merkwürdigen Gesteinen mit den seltsamen Abdrücken und Mustern beschäftigen.

Erste Erklärungen die uns bekannt sind stammen von Aristoteles. Dieser bezeichnet Versteinerungen zu einem „Lusus naturae“. Zu einem Naturspiel und das Fossilien zufällig infolge einer „gestaltgebenden Kraft“ entstanden sind.

Doch auch schon in der Antike und im Mittelalter gab es Gelehrte die diese Funde anders interpretierten. Pythagoras, Herodot oder L.da Vinci wiesen darauf hin, das Schalen von Meerestieren, weit von derzeitigen Meeren zu finden seien und mitunter hoch in den Bergen auftreten. Das es sich um die versteinerten Reste von Organismen handelt war damals noch nicht allgemeine Lehrmeinung. Dazu bedurfte es der Forschungsarbeit vieler Wissenschaftler.

Im 17.Jh. erscheinen dann die ersten Arbeiten die in unserem heutigen Sinne das Prädikat „wissenschaftlich“ verdienen. Fossilien werden lebenden Formen gegenüber gestellt. Ein Verfechter der Auffassung das Fossilien ehemals lebendige Organismen sind war z.b. Agostino Scilla oder Fabio Colonna.


Ammoniten
Ammoniten

Ammoniten
Ammoniten



















Anfang des 18Jh. war der Streit über die Herkunft von Fossilien dennoch offen. Erst in der Mitte des Jahrhunderts setzte sich die Erkenntnis durch, mit Fossilien ehemals lebendige Organismen vor sich zu haben. Mit Wissenschaftlern wie Friedrich von Schlotheim war die Zeit der Paläontologie gekommen.

Die Paläontologie ist eine Wissenschaft die sich aus Teilen anderer Wissenschaften aufbaut. Sie umfasst Teile der Geologie und Biologie sowie der Botanik, Zoologie und Anatomie.
Die Paläontologie lässt sich in folgende Hauptteilgebiete gliedern:

Paläobotanik und Paläontozoologie: Die Teilgebiete beschäftigen sich mit pflanzlichen bzw. tierischen Fossilien. Die Paläontolozoologie wird unterteilt in die Zoologie der wirbellosen Tiere (Invertebraten-Paläontologie) und der Wirbeltiere (Vertebraten-Paläontologie)

Muschel
Muschel



Mit der Erforschung von mikroskopisch kleinen Organismen der Tier-und Pflanzenwelt ist die Mikropaläontologie beschäftigt. Dieser Zweig der Paläontologie hat sich zu einer selbstständigen Wissenschaft entwickelt die u.a. hochmoderne Rasterelektronenmikroskope benutzt.

Die hinterlassenen Lebensspuren von Lebewesen untersucht die Paläoichnologie. Unter Lebensspuren werden alle Aktivitäten verstanden die Lebewesen hinterlassen haben wie z.b. die Grabgänge von Würmern.

Mit den Bedingungen der damaligen Umwelt, wie Klima, Topographie und deren Auswirkungen auf die Lebewesen beschäftigt sich die Paläoökologie.

Die Untersuchung geologischer Schichten und deren zeitlicher Ausdehnung ist Aufgabe der Strathigraphie. Dadurch ist es möglich die Fossilien zeitlich einem Zeitalter zu zuordnen.

Seelilien

Im Zuge der Spezialisierung haben sich eine Reihe weiterer Teilgebiete etabliert. Hiervon sollen noch die Taphonomie und die Paläobiogeographie erwähnt werden. Die Taphonomie untersucht den Zeitraum von Lebewesen der vom Absterben bis zur Wiederentdeckung als Fossil reicht.

Die Paläobiographie untersucht die Ausbreitung die Lebewesen im Laufe der Zeit vollzogen haben. Dadurch lassen sich Rückschlüsse über Umweltbedingungen zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort treffen.

Bei umfangreichen Erdarbeiten kann es passieren das sehr fossilienreiche Schichten aufgeschlossen werden wo auf engen Raum tausende von Fossilien konzentriert sind.
Trotz so einer Anballung von ehemaligen Lebewesen ist die Wahrscheinlichkeit das Organismen zu einem Fossil werden sehr gering.

Organisches Material ist schon kurz nach dem Tod der Verwesung ausgesetzt. Bakterien und andere Kleinlebewesen zersetzen den Kadaver. Andere Faktoren wie Temperatur, Luft oder Wasser können auch auch sehr widerstandsfähige Teile zerstören.Welche Chance für die Fossilisation eines Lebewesens besteht ist abhängig vom Lebensraum und vom Körperbau der Spezies.

Der Kadaver sollte in kurzer Zeit in ein Sediment eingebettet werden. Da sich dieses Gestein vor allem im Meer und in Seen befinden ist die Fossilisation von Lebewesen dieser Bereiche größer als von Landtieren. Oft sind die Lebewesen mit Hartteilen wie Schalen, Zähnen und Skeletten eher fossiliert als z.b. Würmer oder Quallen.

Lebensspuren
Lebensspuren
Nachdem die Reste eines Lebewesens in einem Sediment eingebettet wurde unterliegen sie einer Reihe physikalischer und chemischer Faktoren die zur Fossilisation beitragen bzw. führen. Werden über eine entsprechende Schicht weitere Sedimentschichten abgelagert kommt es zur Erhöhung des Drucks und der Temperatur. Der abgestorbene Organismus wird zersetzt und durch den vorherrschenden Druck wird die Schicht mit dem abgestorbenen Organismus komprimiert. Durch diese Prozesse werden Bedingungen geschaffen die die eigentliche Fossilisation einleiten. Fossilisationsprozesse können auf organische und mineralische Bestandteile eines Organismuses einwirken. Sickerwasser das in Hohlräume eindringt, kann bei entsprechender chemischer Zusammensetzung zur Auflösung der Hartteile führen oder eine Ausfällung bzw. Kristallisation der Überreste bewirken. Im folgenden sollen die wichtigsten Fossilisationsarten genannt werden:

Mineralisation

Der Vorgang führt dazu das mineralische Bestandteile von Organismen erhalten bleiben. Die erfolgt entweder durch Imprägnation oder Substitution.

Imprägnation

Hierbei setzen sich Mineralsalze in Gefügehohlräume die durch den Abbau mineralischer Komponente innerhalb der organischen Bestandteile der Organismen entstanden sind. Z.b. werden dadurch Schalen von Muscheln oder Skelette widerstandsfähiger.

Substitution

Bei der Auflösung von Skeletten oder Schalenteile entstehen kleinste Hohlräume. Die heraus gelösten Mineralmoleküle werden durch ein anderes Molekül ersetzt. Je nach dem welches Molekül den Mikrohohlraum wieder besetzen spricht man von Calcitisierung, Dolomitisierung, Verkieselung oder Pyritisierung.

Abdrücke

Bereits die in einem Sediment eingeschlossenen Schalen oder Skeletten können noch aufgelöst werden. Sind die Sedimente säurehaltig können Kalkschalen aufgelöst werden. Temperatur und Druck tragen dazu bei das der Prozess verstärkt werden kann. Hat sich das Sediment verfestigt und das Fossil löst sich auf bleiben Abdrücke erhalten. Wir sehen bei solchen Funden einen Negativabdruck der oft eine Bestimmung des Fossils zulässt.

Wenn sich Schalen mit einem Sediment füllen kann ein Steinkern entstehen. Der Steinkern kann mit oder ohne Schale überliefert werden. Solche Fossilien sind bei Weichtieren relativ häufig erhalten. Bei Steinkernen wird die innere Struktur des Gehäuses überliefert. Dies ist insbesondere bei Ammoniten für ihre Klassifizierung von Wichtigkeit. Entgegen vieler Muscheln und Schnecken sind die Ornamente (Lobenlinien) bei Ammoniten auch innerhalb des Gehäuses ausgebildet so das sie im Steinkern erhalten bleiben können.


Es gibt noch eine Reihe von weiteren Möglichkeiten der Fossilisation. Die bisher besprochenen dürften für Sammler die wohl relevanten sein. Als weitere Möglichkeiten sollen noch die Inkohlung sowie die Perlmineralisation genannt werden.

Mammutzahn
Chirotheriumzahn













Bei der Inkohlung wird organisches Material unter Sauerstoffmangel durch Fäulnisbakterien (anaerobe Bakt.) zersetzt. Diese Bakterien bauen während der Zersetzung, in den abgestorbenen Organismus vorhandene Kohlenstoffe, in neue Verbindungen ein. So kommt es zur Bildung von Kohle, Erdöl, Erdgas usw. Entsprechend nach dem Grad der Inkohlung entstehen verschiedene Kohlesorten. Da sich z.b. Torf und Braunkohle in relativ kurzen Zeiträumen bilden haben sich organische Bestandteile gut erhalten. Bei der Bildung von Steinkohle sind durch chemische und physikalische Vorgänge organische Bestandteile zumeist so umgewandelt das eine Bestimmung nicht mehr möglich.

Sofort mit der Einbettung beginnt der Prozess der Perlmineralisation. Dringt Wasser, das gelöste Mineralsalze enthält durch das Sediment so kann es unter Umständen die organischen Bestandteile eines Lebewesens durchtränken und selbst in den Zellen Salze ablagern. Mitunter bleiben von derart fossilierten Organismen sogar die Weichteile erhalten. Minerale die bei der Perlmineralisation beteiligt sein können sind z.b. Karbonate, Silikate, Pyrit u.a.

Weitere Formen der Perlmineralisation sind z.b. die Verkieselung. Bekannt sind die versteinerten Wälder wo selbst kleinste Strukturen des organischen Materials mit einer Siliciumlösung ausgefüllt wurden.

Bernstein ist ein fossiles Harz das aus vielen Regionen der Erde bekannt ist. Beim Abtropfen von Bäumen wurden häufig Pflanzenreste und Tiere eingeschlossen. Bedeutende Funde gibt es insbesondere aus der Kreidezeit. (USA, Europa, Burma) Tertiär:südliches Baltikum

Fossillagerstätten

Durch besondere Umstände haben sich, örtlich begrenzt, oftmals viele Fossilien erhalten. Für die Forschung sind derartige Fundstellen von großer Bedeutung das sie einen Einblick in die Lebenswelt vergangenen Zeiten gewähren. Da solche Lagerstätten sehr viele Fossilien unterschiedlicher Spezies enthalten können werden sie als Konzentrat-Lagerstätten bezeichnet. Entstanden sind sie u.a. durch Wellenbewegungen oder Wasserströmungen die die Anhäufung derart vieler Objekte an einem eng begrenzten Ort bewirkt haben.

Muschelkalk-Knochen ?
Liasmuschel


Ein weiterer Typ von Fossillagerstätten sind die Konservat-Lagerstätten. Diese zeichnen sich durch die hohe Qualität der überlieferten Fossilien aus. Durch besondere Bedingungen wie Sauerstoffmangel oder fehlende Wasserbewegung wurden nicht nur die Hartteile sondern auch die Weichteile konserviert. Oft sind die Tiere auch in anatomisch richtiger Reihenfolge konserviert wurden.(Skelette von Wirbeltieren usw.) Bekannte Lagerstätten diesen Types sind z.b. Solnhoven aus dem Jura oder Bolca in Italien aus den Eozän.

Bei den hier vorgestellten Fossilien handelt es sich um Beifunde die ich beim Minerale sammeln gemacht habe.





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