Dette er den tredje i en femdelt serie skrevet av eksperter omtalt i Smithsonians nye Hall of Fossils — Deep Time-utstillingen som åpnet 8. juni på National Museum of Natural History. Hele serien finner du ved å besøke Deep Time Special Report.
I motsetning til hva man tror, kan det å være fossil være enkelt i stedet for hardt, og fossiler kan være rikelig i stedet for sjeldne. Det avhenger av hva en organisme er laget av, hvor den bor og dør, og hva som skjer videre i støv-til-støv-prosessen - konservering eller naturlig resirkulering.
En sunn dose sjanse kastes inn når det gjelder å gjøre det fra den levende verden til fossilprotokollen. Som en kollega av meg en gang sa: “Livet etter døden er risikabelt.” I lang tid - som overlever i millioner av år og havner på en museumsutstilling - tror vi vanligvis at rester av planter og dyr må forstenes, eller rettere sagt, tilført mineraler som gjør dem steinharde og holdbare for tidene.
Men — og dette er en overraskelse for folk flest — noen ganger trenger ikke døde deler endres til stein for å vare nesten for alltid. Når de døde og begravde ikke petifiserer, er det andre måter som redder dem fra ødeleggelse og bevarer deler av kroppen deres med liten forandring over store spenn av geologisk tid.
Vi oppdager fortsatt nye vendinger og veier på veien til vellykket fossil konservering. Ta for eksempel planter. Som alle vet, består planter av myke materialer som er enkle å ødelegge. Forstenet treverk er et kjent eksempel på fossilisering - biter av trestammer blir til superharde bergarter, men beholder fortsatt vekstringer og til og med cellestrukturer i det en gang-levende treet. Hvordan skjer dette?
Forstenet trevirke (over: Quercus sp. ) Er et kjent eksempel på fossilisering - biter av trestammer blir superharde bergarter, men beholder fortsatt vekstringer og til og med cellestrukturer i det en gang-levende treet. (Lucia RM Martino, NMNH) Eksperimenter har vist at når et tre blir begravet i vått sediment med mye oppløst silika, fører vann langsomt silikaen inn i bittesmå rom i treverket til veden blir endret til stein. Men det endres ikke helt, fordi noen av de opprinnelige organiske delene fremdeles er fanget der inne, og hjelper til med å bevare den mikroskopiske strukturen til treet. Elementer som jern og mangan som følger med vannet, kan farge silikaen og lage vakre mønstre av rødt, brunt og svart, men noen ganger ødelegger dette detaljene i den woody strukturen.
Et annet fint eksempel på ufullstendig fossilisering finner du i den nye utstillingen "Fossil Hall — Deep Time" på Smithsonians National Museum of Natural History. Det er et treverk som har silikert på utsiden, men har det originale, fibrøse treverket på innsiden. Denne fantastiske fossilen er 14 millioner år gammel. Utsiden av den nedgravde tømmerstokken ble forseglet med silika før innsiden ble berørt, og bevart det originale treverket i en dekomponeringsfri "bergkasse" i tidene. Utrolig, hvis du gned fingeren over kornet i det indre treverket, kan du få en splint, akkurat som med moderne trelast.
Mennesker og mange andre organismer har skjeletter som allerede er mineraliserte, så når det gjelder fossilisering som gir oss benete dyr en innebygd fordel i forhold til planter, maneter og sopp - for å nevne noen av våre bløte, lett resirkulerte kolleger. Tenk på alle skjellene du har sett på stranden, de steinete korallrevene, de hvite krittklippene i Dover i England. Disse er alle dannet av biomineraler - noe som betyr at organismer bygde dem mens de var i live, vanligvis for styrke og beskyttelse, og etterlot dem da de døde. Disse eksemplene er alle laget av kalsiumkarbonat - legg merke til at de inneholder karbon - og milliarder av skjeletter var ansvarlige for å fjerne enorme mengder karbon fra atmosfæren i tidligere tider.
Dinosaurskjelett får kanskje all ære, men de vanligste fossilene på jorden er de små skjelettene av mikroorganismer som lever i vannet. Ufortalte tall kan finnes i de løftede og utsatte eldgamle bergarter som nå kan bli funnet på land eller som fremdeles er gravlagt dypt under havene.
Utrolig nok, hvis du gned fingeren over kornet til det indre treverket til denne fantastiske 14 millioner år gamle fossilen, Pinophyta, kan du få en splint, akkurat som med moderne trelast. (Lucia RM Martino, NMNH) Mikroskjelett regner ned for å danne nye sedimentlag på havbunnen i dag, akkurat som de har gjort i millioner av år. Surt vann, eller til og med bare kaldt vann, kan løse opp de bittesmå karbonatskjelettene før de treffer bunnen. Etter begravelse kan minuttskallene omkrystallisere eller løse seg med mindre de er beskyttet av gjørme som blokkerer vannstrømmen, og de som overlever som fossiler er svært verdifulle for paleontologer på grunn av deres uendrede biomineraler. Dette er en annen prosess enn det som skjer med forsteinet trevirke, som stort sett er omgjort til stein. For marine mikrofossiler er det faktisk bedre hvis de endrer seg så lite som mulig, fordi disse små skjelettene forteller oss hvordan jordens klima var da de levde.
Vi vet at mange nedgravede mikro-skjell er uberørte, noe som betyr at deres biomineraler forble uendret i løpet av millioner av år, så geokjemister kan bruke dem til å rekonstruere vannkjemi og global temperatur på det tidspunktet da mikroorganismene døde.
En hel masse nøye vitenskap har gått i kjemiske tester som viser hvilke bittesmå skjell som er uendret og derfor greit for å trekke ut tidligere klima, og hvilke som ikke er det. Selv om vi kaller dem fossiler fordi de er gamle og begravet dypt i stein, ble mange av disse mikroskjelettene ikke endret da de ble bevart under jorden. I stedet ble de innkapslet i gjørmete sediment, som ble omgjort til stein rundt dem. De bittesmå indre hule delene av skjellene er også fylt med gjørme, slik at de ikke blir knust av de tunge berglagene som tetter gravene deres.
De hvite krittklippene i Dover i England er dannet av biomineraler, eller skjell som er etterlatt av bittesmå encellede organismer som bygde dem mens de var i live - vanligvis for styrke og beskyttelse - og etterlot dem da de døde. (Jeremy Young) Det meste av tiden har ikke benete skjelett og tredeler en sjanse til å bli fossilert fordi så mange andre organismer løper om å konsumere næringsstoffene sine rett etter at de dør.
En venn av meg sa en gang, ganske illevarslende: "Du er aldri så levende som når du er død." Og det er så sant. Mikrober, så vel som insekter, infiserer raskt døde dyr og planter, og vi mennesker anser dette som ganske ekkelt.
Men disse dekomponatorene vil bare ha de velsmakende pakkene med dødt vev og biomineraler alt for seg selv. Det er grunnen til at kadaver begynner å lukte vondt kort etter at dyrene dør - mikrober skaper skadelige kjemikalier som fraråder større vesener å stjele maten. Det samme gjelder planter. Frukt og grønnsaker forfaller snart fordi mugg og bakterier vet hvordan de kan vende bort andre potensielle forbrukere. Når vi kaster en råtten tomat bort i søpla - eller helst på komposthaugen - som lar mikroberne gjøre tingene sine - vokse og reprodusere og fortsette å forevige sin egen art.
Berybolcensis leptacanthurs, ekornfisk (Lucia RM Martino, NMNH) 
Thelypteris iddingsii, bregne (Lucia RM Martino, NMNH) 
Angiospermae, blomstrende plante (Lucia RM Martino, NMNH) 
Bruk, kakerlakk (James Di Loreto, NMNH) 
Vespidae, hornet (James Di Loreto, NMNH) 
Gryllidae, gresshoppe (James Di Loreto, NMNH) 
Eoscorpius carbonarius, scorpion (Lucia RM Martino, NMNH) Uansett hva som unnslipper den kraftige, og ofte stinkende, økologiske gjenvinningskrefter har en sjanse til å bli en del av fossilprotokollen. Benene til våre favorittfossile dyr i Deep Time Hall ble omgjort til stein ved tilsetning av mineraler i porene sine, men (som med forsteinet treverk), er noen av de opprinnelige biomineralene der fortsatt fortsatt. Når du berører den virkelige humerus (forelimbben) til en Brachiosaurus i den nye utstillingen, kobler du sammen med noen av biomineralene fra den gigantiske sauropodens opprinnelige benbein som stampet bakken for 140 millioner år siden.
Hvordan planteblader, pollen og insekter blir fossiler, ligner mer på det som skjer med marine mikroorganismer. De må raskt begraves i sediment som deretter blir til hard stein og beskytter deres sarte strukturer. Noen ganger er et fossilblad så godt bevart at det bokstavelig talt kan skrelles av fjellet, slik det ser ut som noe fra hagen din, selv om det levde for millioner av år siden i en lang mistet skog.
"Fossil Hall-Deep Time" åpner 8. juni 2019 på Smithsonian's National Museum of Natural History i Washington, DC (Smithsonian.com) Så poenget med å transformere dyre- og plantedeler til fossiler er at noen ganger betyr dette mye forandring og noen ganger ikke så mye i det hele tatt. Det er greit å bli forsteinet, men å være innkapslet i ugjennomtrengelig berg-, tjære- eller ravverk, og det kan til og med bevare deler av gammelt DNA.
Det er heldig for oss at det er flere måter å danne fossiler på, for dette betyr flere budbringere fra fortiden. Fossiler forteller oss forskjellige historier om det eldgamle livet på jorden - ikke bare hvem dyrene og plantene var og hvor de bodde, men hvordan de ble bevart som de heldige overlevende fra Deep Time.
