المنتدى :
البحوث العلمية
الأحافير
:الأحافير:
يطلق هذا اللفظ -في علم الجيولوجيا- على أي دليل مباشر يشير إلى وجود كائن يرجع عمره إلى أكثر من عشرة ألاف عام. وفي هذه الحالة تكون الحفريات هي بقايا التركيب الأصلي للكائن كالعظام وذلك بعد أن ملئت الأجزاء المسامية منها بالمعادن (كربونات الكالسيوم أو السليكا) التي ترسبت بفعل المياه الجوفية . ومن ثم فإن عملية الترسيب هذه تحمي العظام المتبقية من نفاذ الهواء إليها، فتجعلها أقرب ما تكون إلى الحجارة. كما قد تكون الحفريات مادة أصلية مثل الخشب الذي تم استبداله بمادة معدنية. وفي حالات أخرى تكون الحفريات هي بقايا من الكربون حفظت نفس شكل تكوين الكائن الأصلي. كذلك قد تعد من الحفريات القوالب والأشكال الطبيعية التي تتكون عندما تتحلل الأجزاء الصلبة من الكائنات بفعل المياه الجوفية، وحيث إن التجاويف الناتجة هي الأخرى قوالب طبيعية فإنها تمتلئ بالرواسب الصلبة وتتشكل من خلالها أنماط مكررة أو نسخ من الأشكال الأصلية.
وكذلك من الحفريات آثار الأقدام والأصابع التي تظل بدون تغير وتكون محفوظة في التربة المجمدة وبحيرات الأسفلت والمستنقعات.
وهناك أيضا الحشرات التي تحجز في المادة الصمغية الخاصة بأشجار الصنوبر القديمة ثم تتصلب وتأخذ الشكل الذي يعرف الآن باسم الكهرمان.
ومن الحفريات أيضا البقايا الحفرية التي غالبا ما تحتوي على قشور الأسماك وأجزاء أخرى صلبة من حيوانات التهمت. وعلى الرغم أن الملاحظة لعملية تحجر الكائنات كانت مستمرة على مر العصور، إلا أن تاريخ تسجيل أول تفسير علمي دقيق للحفريات يرجع إلى القرن الرابع الهجري / العاشر الميلادي، وذلك عندما سجل علماء الطبيعة المسلمون نتائج ملاحظاتهم واستدلوا بها على نظريتهم في تغير سطح الأرض على مدى الأزمنة التاريخية الجيولوجية الفائقة الطول اللازمة، كما استرشدوا بها في دراستهم لعمليات الترسيب وتحجر الفتات الصخري. فذكر ابن سينا في كتابه الشفاء ما نصه:"وإن كان ما يحكى من تحجر حيوانات ونبات صحيحا فالسبب فيه شدة قوة معدنية محجرة تحدث في بعض البقاع البحرية أو تنفصل دفعة من الأرض في الزلازل والخسوف، فتحجر ما تلقاه. فإنه ليس استحالة المياه، ولا من الممتنع في المركب ات أن تغلب عليها قوة عنصر واحد يستحيل إليه. لأن كل واحد من العناصر التي فيها، مما ليس من جنس ذلك العنصر، من شأنه أن يستحيل إلى ذلك العنصر، ولهذا ما يستحيل الأجسام الواقعة في الملاحات إلى الملح. والأجسام الوقعة في الحريق إلى النار".
أما البيروني فقد ذكر في كتابه "تحديد نهايات الأماكن لتصحيح مسافات المساكن" علة وجود العظام في الآبار والحياض بقوله: "... فهذه بادية العرب وقد كانت بحرا، فانكبس حتى إن آثار ذلك ظاهرة عند حفر الآبار والحياض بها، فإنها تبدي أطباقا من تراب ورمال ورضراض ثم فيها من الخزف والزجاج والعظام ما يمتنع أن يحمل على دفن قاصد إياها هناك، بل تخرج منها أحجارا إذا كسرت كانت مشتملة على أصداف وودع، وما يسمى آذان الأسماك: إما باقية فيها على حالها ، وإما بالية قد تلاشت، وبقي مكانها خلاء متشكلا بشكلها".
ويستدرك ابن سينا في الشفاء في تعليل وجود الحيوانات المائية في أعالي الجبال فيقول: "فالجبال تكونها من أحد أسباب تكون الحجارة والغالب أن تكونها من طين لزج جف على طول الزمان، وتحجر في مدد لا تضبط، ..." ويضيف مبينا القيمة العلمية للأحافير الصدفية لأنها تعطي الدليل على أن المكان الذي وجدت فيه كان مغمورا تحت الماء فيقول: "... فيشبه أن تكون هذه المعمورة، قد كانت في سالف الأيام غير معمورة، بل مغمورة في البحار، فتحجرت إما بعد الانكشاف قليلا قليلا في مدد لا تفي التأريخات بحفظ أطرافها، وإما تحت المياه لشدة الحرارة المختلفة تحت البحر، والأولى أن يكون بعد الانكشاف... ولهذا يوجد في كثير من الأحجار إذا كسرت أجزاء الحيوانات المائية، كالأصداف وغيرها، ولا يبعد أن تكون القوة المعدنية قد تولدت هناك، فأعانت أيضا".
وتزودنا الحفريات بصفة عامة بسجل للتغيير الهائل الذي امتد عبر ثلاثة بلايين سنة من الزمن الجيولوجي. وعلى الرغم من الاحتمال القائم بأن الكائنات العديدة الخلية كانت منتشرة في بحار العصر ما قبل الكمبيري، إلا أنها كانت كائنات ناعمة الملمس جدا بحيث إنها تصبح غير مناسبة لأن تتكون منها حفريات. ومن ثم فإن العصر ما قبل الكمبيري قد خلف لنا بقايا نادرة. إلا أن هذه البقايا قد زادت بصورة غير محدودة مع وجود المحارات الصلبة وأجزاء هيكلية من الجسم بحلول العصر البلوزيكي منذ 570 مليون سنة خلت. وقد استخدم علماء الجيولوجيا في القرن التاسع عشر هذه الثروة من الحفريات لوضع تقسيم زمني لآخر نصف بليون سنة.
أهمية الأحافير: معرفة العمر النسبي للطبقات: إن الأحافير هي إحدى أهم الوسائط للدراسة الطباقية, (stratigraphy) وبامكانها تزويدنا بأدلة مهمة عن عمر الصخور التى تحويها. فقد أصبح من المعروف الآن بأن هنالك أرتباط محدودا وقويا بين الصخور التى تحوي على الأحافير فى العمود الجيولوجي , فحسب قانون تعاقب الطبقات فإننا نعلم ان فى حالة تعاقب عادي للصخور الرسوبية فإن الطبقات الأحدث تقع فوق الطبقات الأقدم . وعلى ذلك فالأحافير الأقدم سوف تقع اعتياديا فى المنطقة السفلى من العمود الجيولوجي, وقد عبر عن هذه العلاقة بين الاحافير بقانون تعاقب الفونه والفلوره. أي تعاقب الطبقات لمجموعة الحيوانات والنباتات.
- المضاهاة: من أجل إعادة بناء التأريخ الجيولوجي لأية منطقة فمن الضروري جدا معرفة الأحداث الجيولوجية التى مرت بها تلك المنطقة ومانتج عنها من تكاوين ومدى علاقتها ومقاربتها من الناحية الزمنية مع الأحداث الجيولوجية من التكاوين الناتجة من منطقة اخرى. وعملية تحقق تلك المقارنة أو درجة المساواة تسمى المضاهاة وان استعمال الاحافير كدلاله على العلاقة بين الوحدات الصخرية تسمى مضاهاة أحفورية.
لقد استخدمت الأحافير بصورة ناجحة فى تعيين مناطق المناخ المختلفة لكافة الاعمار الجيولوجية . فاستكشاف أحافير فى طبقات صخرية ومقارنتها بمثيلاتها من الاحياء التى تعيش حاليا فى اجواء معروفة مكننا من استنتاج الأجواء المناخية للمناطق التى توجد بها الاحافير ,
فمثلا: بمقارنة احافير استخرجت من صخور واقعه فى المناطق الباردة حاليا ويعود عمرها الى ما قبل عشرة ملايين سنة بمثيلاتها لأحياء تعيش حاليا فى بحار دافئة, فاننا نستدل على أن هذه الأحافير هي لأحياء عاشت فى منطقة دافئة قبل عشرة ملايين سنة مع أنها الآن باردة.
- الأحافير كدليل لتغيير التوزيع الجغرافي:
لقد اعطتنا الأحافير معلومات واسعة حول توزيع البحار واليابسة فى ماضي الأرض الجيولوجي, فهنالك احياء معينة كالمرجان والرأسقدميات وشوكيات الجلد وعضديات الأرجل قد عاشت دائما فى مياه البحر . فوجود أحافير هذه الحيوانات فى الصخور تدلنا على ان تلك الصخور ترسبت فى مناطق بحرية. وبوضع الصخور المترسبة فى البحار على الخريطة سيكون بامكاننا تحديد مناطق البحار فوق سطح الأرض, فى تلك الفترة الجيولوجية.ويطلق على خريطة مثل هذذا النوع الخرائط الجغرافية القديمة.
- الاحافير كدليل حول الحياة الماضية:
إن دراسة الاحافير. قد اعطانا معلومات كافية حول نشوء الاحياء التى تعيش الىن. فبدراسة تسجيلات التغييرات الموجودة على الصخور والتى خلفتها الأحياء عبر تطورها تمكن علماء الاحافير من وضع تخطيط لشجرة الحياة موضحين العلاقة بين الأحياء منذ نشوءها الى وقتنا الحاضر وموضحين تطور الأحياء تدريجيا وببطء الى الأكثر تعقيدا.
- الاحافير كدليل للتطور العضوي:
لقد اعطت الاحافير الدليل لأثبات نظرية التطور العضوي, وتنص هذه النظرية على ان الاشكال الأكثر تطورا من الاحياء الحالية قد تطورت من اشكال أبسط وادنى من احياء عاشت فى العصور الجيولوجية السابقة , والتغير قد حدث بصورة تدريجية نتيجة عوامل مثل الوراثة والتغير فى الجو والصراع من اجل البقاء وتأقلم الانواع. وخير مثال هو تطور الحصان الحديث.
- الاحافير كأدوات اقتصادية: فبما أن معظم مصادر الثروات الطبيعية المهمة المتواجده متواجده فى الصخور الرسوبية لذا فان الاحافير إن كانت موجودة فى هذه الصخور فانها تعد مهمة فى تعيين مواقع الخامات. الفحم والنفط والغاز الطبيعي, كوجود الفحم فى النباتات.
ولاتقتصر أهميتها على ماسبق ذكره , بل أكثر من ذلك...
تموت معظم النباتات والحيوانات وتتعفن متحللة دون أن تترك أي أثر في السجل الأحفوري. وتقوم البكتيريا وأحياء أخرى بتحليل الأنسجة الطرية كالأوراق أو اللحوم. ونتيجة لذلك فإن هذه الأنسجة نادرًا ما تترك أي سجلات أحفورية. وحتى أكثر الأجزاء صلابة مثل العظام والأسنان والأصداف والخشب تبلى في النهاية بوساطة المياه المتحركة أو تذيبها مواد كيميائية. إلا أنه عند طمر بقايا النبات والحيوان في الترسبات فإنها قد تصبح متأحفرة. وتحفظ هذه البقايا في الغالب دون تغيير يُذكر. ولكن معظمها يعتريه تغيير بعد الدفن، ويختفي العديد منها تمامًا، إلا أنه يترك سجلاً أحفوريًا في الراسب.
أنواع الأحافير وطرق تأحفرها :
أولا :البقايا الأصلية للكائن الحي وتتم بطريقتين :
حفظ الكائن كاملا
وهذا النوع من الأحافير نادر جدا ويستلزم دفن الحيوان بمجرد موته أو هو حي في وسط يحول بينه وبين عوامل التحلل . ومن أمثلة ذلك أحافير الثدييات التي كانت تعيش في المناطق المتجمدة مثل حيوان الماموث أو الفيل القديم وهو نوع من الفيلة التي عاشت في شمال أوروبا قبل حوالي 20 ألف سنة .وهناك أحافير لبعض الحشرات كالنمل والبعوض وجدت محفوظة حفظا كاملا في الكهرمان .
حفظ الهيكل الأصلي
قد تكون الأحفورة عبارة عن هيكل أو جزء صلب من جسم حيوان أو النبات دون أن يحدث لها أي تغيير وتبقى محافظة على التركيب الكيميائي لمادتها الأصلية مثل عظام الحيوانات الفقارية والشعر والأسنان وأصداف المحارات والقواقع وخشب النباتات .
ثانيا : البقايا المستبدلة للكائن وتتم بطريقتين :
التكربن (Carbonization )
تنتج عندما تترك الأنسجة المتحللة خلفها آثارًا من الكربون. وتُبنى الأنسجة الحية من مركبات الكربون وعناصر كيميائية أخرى. وعندما تتحلل الأنسجة إلى مكوناتها الكيميائية فإن معظم هذه الكيميائيات تختفي. وفي حالة الكربنة تبقى طبقة رقيقة من غشاء كربوني بشكل الكائن. ومن خلال الكربنة تم حفظ أسماك ونباتات وكائنات ذات أجسام طرية بتفاصيل دقيقة جدًا.
الاستبدال (Replacement )
أصبحت نباتات وحيوانات كثيرة متأَحْفرة بعد أن تسربت المياه المحتوية على معادن في مسام الأجزاء الأصلية الصلبة. ويسمى هذا الفعل بالتحجُّر. وفي العديد من هذه الأحافير فإن بعض المادة الصلبة ـ إن لم يكن كلها ـ قد أبقتها المعادن بل قوّتها وصلّبتها. وتسمى هذه العملية بالتمعْدُن. وقد عثر على أخشاب أحفورية من مستوى الأفرع الصغيرة إلى جذوع أشجار ضخمة في مناطق عدة من العالم. وتوجد هذه الأخشاب الأحفورية في بعض المناطق بنسب كبيرة جدًا لدرجة أنها سميت الغابات المتحجرة. فمنطقة شمالي أريزونا في الولايات المتحدة الأمريكية ـ على سبيل المثال ـ تحوي المتنزه الوطني للغابات المتحجرة. ويُعتَقَد بأن هذا المتنزه أكبر مناطق العالم من حيث كمية الأخشاب الأحفورية الغنية بالألوان.
التشرب بالمعادن (pemineralisation )
في حالات كثيرة تتسرب المعادن المذابة في المياه الأرضية في مسامات أو تجاويف العظام أو شقوق الأخشاب دون أن تحل محل المادة الأصلية لبقايا الكائن الحي بل تضاف لها وعندئذ نقول إن هذه البقايا قد تشربت بالمعادن وتأحفرت .
ثالثا : آثار الكائنات الحية وتتم بطريقتين :
القالب والنموذج (Molds and Casts )
يُشكِّل القالب بعد دفن الأجزاء الصلبة في الوحل أو الطين أو مواد أخرى يمكن أن تتحول إلى صخر. وفيما بعد، تقوم المياه بإذابة الجزء الصلب المدفون تاركة وراءها قالبًا ـ وهو منطقة مجوفة تشبه الجزء الأصلي الصلب ـ داخل الصخر. أما المصبوب فيتشكل عندما ينزح الماء المحتوي على معادن مذابة وجسيمات أخرى دقيقة من خلال القالب، حيث يرسب الماء هذه المواد والدقائق التي تملأ القالب في نهاية الأمر مُشكِّلة نسخة من الجسم الأصلي الصلب. والعديد من الأصداف البحرية محفوظة على صورة قوالب أو مصبوبات.
الطبعات ( Imprints )
تتكون بعض الأحافير من شكل محفوظ أو خطوط عريضة لبقايا نبات أو حيوان. كما تتكون الطبعات وتسمى أحيانًا الصور أو النقش، وهي منخفضات أحفورية ضحلة في الصخر، عندما تُدفن بقايا رقيقة من أجزاء من النبات أو الحيوان في راسب وتتحلَّل. وبعد تحوُّل الراسب إلى صخر، فإن ما يتبقى محفوظًا هو في الواقع معالم للنبات أو الحيوان. ويتكون العديد من الآثار من خطوط صغيرة تركتها عظام أسماك أو أوعية ذات جدار سميك كانت قد وجدت في داخل الأوراق. وفي بعض الأحيان تحفظ الأجزاء الناعمة الطرية مثل الريش أو الأوراق على شكل طبعات.
:بعض الصور للأحافير:
[IMG]  [/IMG]
[IMG]  [/IMG]
[IMG]  [/IMG]
[IMG]  [/IMG]
|
02-11-07, 07:30 PM
جديد مواضيع قسم البحوث العلمية
العرض العادي
