لقد احتضنت أرضنا الكثير والكثير من الكائنات والمخلوقات التي عاشت منذ ملايين السنين واستمرّت فترةً من الزمن ثمَّ انقرضت تمامًا. إلّا أن العوامل الجيولوجيّة ساهمت في حفظ أثر تلك المخلوقات وساعدتنا على دراسة بنيتها ومعالمها وحتى سلوكها عن طريق ما يُعرف باسم المستحاثات (Fossils).

فما هي المستحاثات بالضبط؟ وكيف تتشكّل؟ وما هي أنواعها وتصنيفاتها المختلفة؟ في مقالنا هذا سنجيب عن جميع هذه التساؤلات ونتطرّق إلى التفاصيل الخاصّة بعمليّة تشكّل المستحاثّة والتصانيف التي تتفرّع منها.

تعريف المستحاثات

إن مصطلح المستحاثة (بالانكليزية Fossil) يصف طيفًا واسعًا من الآثار الأحفوريّة الطبيعية، والتي تمثّل بقايا أو آثار أشكال الحياة القديمة التي جالت على سطح الأرض، وساهمت العمليّات الجيولوجيّة الطبيعية في حفظها.

انطلاقًا من آثار الهياكل العظمية الرائعة والقواقع المدهشة وصولًا إلى تفريعات وأوراق النباتات والأشجار القديمة وانتهاءً بآثار أقدام وزحف المخلوقات (كآثار أقدام الديناصورات أو مسار حركة الديدان)، جميعها يمكن أن تغدو مستحاثات بفضل حفظ العوامل الطبيعية لها.

الجدير بالذكر أنّ المستحاثة ـ وبخلاف ظنِّ الكثيرين ـ هي انطباعٌ لشكل وهيكل الحيوان أو النبات القديم، في حين أن البنية الحيوية البيلوجية للكائن تفسّخت واختفت منذ زمنٍ طويل. تلك الآثار الأحفورية المميّزة تعود بنا إلى عصور ما قبل التاريخ وساعدت، كما ذكرنا، العوامل الجيولوجية في حفظها لنا منذ ذلك الحين.1

كيفيّة تشكّل المستحاثات (عمليّة التحجّر)

عمليّة التحجّر

هنالك في الواقع العديد من العوامل والظروف التي تلعب دورًا مهمًّا في تشكّل المستحاثة، وأهم هذه الشروط التي تُساعد في تحوّل الهيكل أو الأثر الأحفوري إلى مستحاثة هي الدفن السريع، فكلمّا دُفن الأثر تحت الأرض بشكلٍ أسرع كلما كان أكثر وضوحًا، والعكس صحيح؛ فكلما كانت فترة تعرّض الأثر للعوامل الخارجية أكبر كلما كان التخرّب فيه أكثر.

كما أن مكان تكوّن المستحاثة يلعب هو الآخر دورًا حساسًا في تشكّلها، فإذا قارنّا بين الصحراء وقاع المحيط، أيّهما سيكون المكان الأنسب لدفن الأثر الأحفوري؟ هل ستكون الكفّة للعواصف الرمليّة القوية في الصحراء أم لقاع المحيط الهادئ وطبقة الطين الكثيفة الراكدة أسفله؟ بالتأكيد سيكون قاع المحيط هو المكان الأفضل لحفظ المستحاثة لفترةٍ طويلةٍ من الزمن ودون تخرّب أو تشوّه.

فيما يلي مراحل تشكّل المستحاثات بدقّة:

  • في الخطوة الأولى وبعد موت الكائن، تعمل البيئة اللاهوائية التي يُدفن فيها على منع الفرائس وحتى الجراثيم من تفكيك وافتراس بقايا الكائن، ولهذا السبب يغدو احتمال تشكل المستحاثة أكبر في قاع المحيط حيث تتوفر هذه العوامل اللاهوائية.
  • في الخطوة التالية يجب على بقايا الكائن أن تُدفن في رواسب طريّة (كالطين البحري أو الرمال الصحراوية). وكما ذكرنا سابقًا كلما كانت عمليّة الدفن أسرع كلما كان احتمال بقاء هيكل الكائن على شكل مستحاثةٍ أكبر.
  • تُتبع المرحلة السابقة بفترة الدفن، والتي تتراوح بين آلاف إلى ملايين السنين. خلال هذه المدّة الطويلة تعمل الأحجار المحيطة بالكائن على تغيير الشكل والبنية الكيميائية والمعدنية لهيكل الكائن المتبقّي، وهذا التغيير يعمل على زيادة مقاومة تلك البنى للمؤثّرات الخارجيّة.
  • لا بد أخيرًا من أن تتحطّم الصخور المحيطة بالمستحاثة بفعل الطبيعة أو على يد الإنسان حتى يتم الكشف عن هذه المستحاثّات القديمة.2

أنواع المستحاثات

على الرغم من تشابه المعالم الأساسيّة لتشكّل المستحاثات، إلّا أنّ طرق تكوّنها قد تختلف قليلًا، مؤديّةً إلى تعدد أنواع وأشكال هذه المستحاثات. وهنالك أربع أنواع رئيسية من المستحاثات تختلف عن بعضها البعض بمراحل وظروف تشكّلها.

المستحاثات القوالب Molds
  • القوالب Molds (البنى المطبوعة)

المستحاثة المقولبة هي انطباع هيكل الكائن في الطبقات السفلية تحت الأرض. والطبقات السفلية تشمل الصخور والطين. وعلى خلاف المستحاثات المطبوعة، فإن المستحاثة المقولبة تكون على شكل انخفاض أو غور في الصخر يوافق شكل الكائن. وبسبب طريقة وأسلوب التشكّل فإن هذا النوع من المستحاثات يكون صورة سلبيّة للكائن؛ بمعنى أنها تمثّل انطباع الشكل الخارجي للكائن. ومن المستحاثات المقولبة الشائعة: الأوراق، والجلود، وهيكل الأصداف، والأسنان والمخالب.

الحشوات Casts (البنى المصبوبة)
  • الحشوات Casts (البنى المصبوبة)

إن طريقة تشكّل المستحاثات المطبوعة تشبه في الواقع سابقتها من حيث تشكّل انطباع لها في الصخور أو الطين، إلّا أنّها تتعدّاها بخطوة واحدة. فبعد أن يتشكّل انطباع الكائن في الوسط المحيط، فإن هذا الانطباع يمتلئ بالمكوّنات المعدنية والصخرية الطبيعية، وتتشكّل على إثر ذلك قالب صخري للانطباع الأحفوري المتشكّل عن الكائن. أي أن المستحاثة المطبوعة تشكّل قالبًا إيجابيًا لهيكل الكائن.

الآثار Traces
  • الآثار Traces

المستحاثة الأثريّة لا تتضمّن في الواقع معلومات عن الكائن الأحفوري بحد ذاته، ولكنّها تبيّن لنا المسار أو الأثر الذي تركه هذا الكائن في مكانٍ معيّن. ومن الأمثلة الشائعة عن هذا النوع كما ذكرنا هي آثار الأقدام والمخالب والأسنان وحتى أثر الزحف الذي يتركه الكائن الحي. وهذا النوع من المستحاثات يعطينا فكرةً عن نمط حياة تلك الكائنات وكيفيّة تنقّلاتها وحتى صيدها.3

الكائنات التي يمكنها أن تغدو مستحاثة

في الواقع كل الكائنات الحيّة بدءًا من الحيوانات والنباتات وانتهاءً بالفطريّات وحتى الجراثيم يمكن لها أن تتحوّل إلى مستحاثّات، ولكنّ عمليّة التحجّر ليست بالعمليّة اليسيرة، فهي غالبًا ما تترافق بتشوّه وحتى زوال الآثار الأحفورية. كما أن معظم الكائنات الميّتة يتم التهامها أو تفسّخها أو حتى تخرّبها من قبل العوامل الطبيعية قبل أن تستطيع الخضوع لأولى مراحل التحجّر.

على الرغم من ذلك فإن هنالك بعض أنواع الكائنات، أو بالأحرى بعض أجزائها، تمتلك فرصة أكبر للتحول إلى مستحاثةٍ، كما في حال عظام وأصداف الكائنات والتي تكون أكثر متانةً وتحمّلًا من الأجزاء الرخوة الطريّة ولا تشكّل هدفًا للمفترسين، بالإضافة إلى أنّها أكثر مقاومة للعوامل الكيميائية والفيزيائيّة.

الآثار التي لا تُعتبر مستحاثة

كل البقايا التي لم تُدفن أو التي دُفنت بشكلٍ ضحلٍ، أو حتى تلك التي لم يمضي عليها الكثير من الوقت حتى تتحجّر بشكلٍ كاملٍ لا تُعتبر من المستحاثات وهذا يتضمّن الأصداف على الشواطى والهياكل العظمية للحيوانات النافقة مؤخّرًا. على الرغم من ذلك، هنالك اختلاف في أوساط العلماء حول الفترة الزمنية والتغيرات الواجب حدوثها في بُنية الكائن حتى تُعتبر مستحاثة، والحقيقة أن عملية تمييز المستحاثة الحقيقة من المُزيّفة قد تكون عملًا صعبًا في كثيرٍ من الأوقات.4

المراجع

  • 1 ، What is a fossil?، من موقع: science.howstuffworks.com، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019
  • 2 ، What are Fossils?، من موقع: jurassiccoast.org، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019
  • 3 ، Describe the Types of Fossils، من موقع: sciencing.com، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019
  • 4 ، What is a fossil?، من موقع: www.dmp.wa.gov.au، اطّلع عليه بتاريخ 11/11/2019