Fosil

Fosilak (latinezko fossile-tik, lurretik ateratzen dena) aintzinako izaki bizidunen gorputzen edo ekintzen aztarnak dira. Arroka sedimentarioetan daude eta beraien osaketaren transmorfazioak jasan ditzakete (diagenesi bidez) edota deformazioak (metamorfismo dinamikoaren bidez). Fosilak aztertzen dituen zientzia paleontologia da. Hala ere, oso lotua dago tafonomia zientziarekin, izaki bizidunak hiltzean jasaten dituzten prozesuak ikertzen dituen zientziarekin.

Fosilik ohikoenak animalien hezurdurak eta oskolak eta landareen aztarnak dira, baina fosilen barnean urratsak eta animalien aktibitatearen ondorioak ere sartzen dira. Badaude mikrofosilak ere, begi hutsez ikusi ezin direnak, zelulen aztarnak hain zuzen ere.

Fosil hitza latinezko fodere (induskatu) aditzetik dator, fossile izenaren bitartez. Historia osoan zehar eta lehenago historiaurrean, gizakiak fosilak aurkitu izan ditu, harremanetan zeuden mineralek harri bihurtutako izaki bizidunen hondakinak. Mineral horiek dira kanpoko forma ordezkatu edo zaindu zutenak.

Gizaki primitiboak esanahi magikoa ematen zien. Antzinate klasikoaren egileek behatu, eta, oro har, zuzen interpretatu zituzten. Fosil hitza Pliniok erabiltzen zuen I. mendean^[1][2], eta bere erabilera Agricolak berreskuratu zuen XVI. mendean, bere gorputz lurperatuaren izaera aipatuz (fossatik eratorria bezala), eta lurrazaleko materialetan integratutako hondakin organikoak zein gorputz mineralak barne hartzen zituen. Egoera hori joan den mendearen hasierara arte mantendu zen, baina egia da benetako fosilak antolatutako fosil gisa bereizten zirela.

Lyell geologo britainiarrak fosilak definitu zituen beste garai batzuetan bizi izan ziren eta gaur egun harri sedimentarioen baitan integratuta dauden organismoen hondakin gisa. Definizio horrek bere baliozkotasunari eusten dio, nahiz eta gaur egun terminoak zabaltasun handiagoa duen, organismoen jardueraren adierazpenak sartzen baitira bertan, hala nola gorotzak (koprolitoak), eraikuntza organikoen hondakinak, oinatzen aztarnak, gorputzeko atalen inpresioak, hortzordeak (iknofosilak), etab.

Organismo baten hondakinen kontserbazioa edota haren jardueraren aztarnak irautea ohi ez diren gertakariak dira, eta harrigarria bada ere, eskala handiari dagokionez, aski maiz jazotzen dira era horretakoak. Fosilizazioa izeneko prozesu fisiko-kimiko baten bidez sortzen dira fosilak. Prozesu horrek denbora bitarte jakin bat behar du; ikerlari gehienek onartzen dutenaren arabera, duela 13.000 urte inguruko hondarrak dira fosil berrienak; geroagoko hondarrei azpifosil izena ematen zaie. Hil ondoren, izaki organikoak aski laster desegiten dira, baldin eta hil eta handik gutxira eguratsaren, gainerako animalien eta mikroorganismoen eraginetik babesten dituen materialen baten azpian ehortzirik geratzen ez badira. Guztiarekin ere, eskeleto zati gogorrenak eta aurretik gai mineralez hornituak direnak fosilizatzen dira soilik.

Aztarnak fosil bihurtzeko, fosilizazio deritzon prozesu fisiko-kimikoa jasan behar du denbora batez (Würm glaziazioko aztarnek, gutxienez, 13.000 urtez). Fosilizazioan, izakiek utzitako aztarnetatik, errazago fosilduko dira oskolak eta hezurrak eta horiek bezala mineralizatuta daudenak. Gorputzeko atal bigunak, lurperatu aurretik edo ondoren, usteldu eta desegin egingo direnez, zailagoa izango da atal horien fosilak eratzea. Hori dela eta, aurki daitezkeen fosil gehienak jatorriz mineralizatuta zeuden aztarnak dira. Kontuan izan behar dugu, Lurraren historian horrelako aztarna ugari egon diren arren, gutxi batzuk bakarrik lurperatu zirela desegin aurretik eta horietako batzuk soilik kontserbatu direla fosil gisa, lurperatu ondoren pairatu zuten prozesu fisiko-kimikoaren ostean. Aztarna mineralizatuak dituzten izakien erregistro fosila murriztuta jasotzen dugu, baina are galera handiagoa da gorputz-atal gogorrik ez duten izakiena. Adibidez, gaur egungo ekosistemetan, intsektuak oso ugariak dira, eta, segur aski, iragan geologikoan ere ugariak izango ziren, baina haien erregistro fosilak oso urriak dira. Beraz, edozein ekosistematan bizi diren izakiek sor ditzaketen aztarnetatik, gutxi batzuk baino ez dira bihurtzen fosil. Bestalde, garai geologikoetako biosferaren erregistroa ere oso murriztuta jasotzen dugu. Lurrean bizi izan diren izaki askok ez dute erregistro fosilik utzi, eta, seguru aski, ez dugu sekula jakingo nolako itxura zuten.

Fosilizazio prozesuak eraldatze kimiko saila ekartzen du; eraldatze horietan, normalean, organismo hilaren gai organikoak izaera minerala duten beste gai batzuek ordezkatzen dituzte; gai horiek eskuarki kaltzio karbonatoa edo silizea izaten dira, baina beste batzuk ere izan daitezke, hala nola pirita, markasita, fosfatoak, hematiteak, etab. Eraldatzearen izaera zenbait faktoreren baitan dago, hots, hondakin organikoen jatorrizko konposizioa eta hondakinok prozesuan zehar aurkitzen zireneko baldintza geokimikoak, zeren eta hondakin horiek ehortzi zituzten jalkinen osagaiak baitira materia organikoarekin erreakzionatu eta ordezkatu ondoren, fosila ematen dutenak. Maskorrek eta ornogabeen zati gogorrek ziren bezala irauten dute edo aldaketak izaten dituzte beren konposizio kimikoan edo kristal egituran. Aragonitoa (CaCo₃), maiz aski soinberen maskorra moldatzen duena, kaltzita bihur daiteke (CaCo₃), konposizio bereko forma kimiko egonkorragoa alegia^[3].

Fosilizazioa kontrolatzen duten faktoreak hauek dira^[3]:

Lurperatze azkarra

Sortutako aztarna lurperatzen den arte gertatzen diren prozesuek aztarna apurtu eta desegin dezakete. Adibidez, sarraskijaleek hildako animalien gorpuak apurtzen dituzte, agente meteorikoek aztarnak desegin ditzakete, eta fosilizazioan lagungarri diren alde bigunak usteldu eta desegin egiten dira.

Izakien ezaugarriak

Izaki batzuk dituzten zati gogorrak alde bigunak baino errazago fosilduko dira, adibidez, bibalbioen maskorrak, krustazeoen oskolak, ornodunen hezurrak, etab. Aztarnen konposizio kimikoaren arabera, mineralizazioa desberdina izaten da. Lurperatu ondoren, aztarnak dituzten alde bigunek fosilizazio-prozesuko eraldaketa kimikoei laguntzen diete.

Arroka-mota

Arroka igneoak eta arroka metamorfikoak sortzeko behar diren presio- eta tenperatura-baldintzetan edozein fosil desegingo litzateke; beraz, arroka-mota horietan oso zaila izango da fosilik aurkitzea. Fosilak aurkitzeko, arroka sedimentarioetan bilatu behar dugu, baina horiei dagokienez ere kontuan izan behar dira sedimentuen tamaina eta konposizioa.

Aztarna sortu zenean ingurunea nolakoa zen

Fosilak arroka sedimentarioetan aurkitzen direnez, ingurune sedimentarioak izango dira aproposenak, eta, haien artean, ingurune itsastarrak kontinentalak baino hobeak dira; izan ere, itsasoan, sedimentazioa gertatzen da gehienbat, eta, beraz, aztarnak azkarrago lurperatzen dira, ingurune kontinentaletan, aldiz, higadura da nagusi. Hori dela eta, jatorri itsastarreko fosilak kontinentalak baino askoz ere ugariagoak dira. Energia handiko inguruneetan, zailagoa da fosilak kontserbatzea, aztarnak lurperatu aurretik korronteen eraginez apur daitezkeelako.

Denboran zehar, eboluzioaren eskalan, elkarren ondozka bizi izan diren izakietan gertatu zenaren testigantza zuzen bakarra dira fosilak: bizitzaren historiaren erregistroa eratzen dute. Fosilen ikerketa, zientzia alorreko interes huts horrez gainera, ezinbesteko tresna da Geologia orokorrean eta bereziki haren adar batzuetan (Estratigrafia). Fosil adierazleak edo fosil gidariak: estratigrafia erlazioak finkatzeko balio dutenak dira, eta beren geografia banaketa zabalaren, ugaritasunaren eta eboluzio azkarraren ondorioa da ezaugarri hori; azken puntu horrek esan nahi du denboran zehar halako fosil bat agerraldi laburrekoa izan zela (mota gisa gutxi iraun zuela) eta haren ezaugarri morfologikoak ondo zehazturik daudela. Baldintza horiek betetzen dituzte, adibidez, plankton organismo batzuek eta ammonites askok, horiek, estratu jakin batean aurkitu direnez, estratu hori denbora geologikoaren azpisail guztiz zehatz bati dagokiola adierazten baitiote geologoari.

Hala ere, erregistro fosila edo ezagutzen diren fosilen bilduma oso partziala da —ez baita osoa— eta ez du iraganeko biosferaren lekukotasun egokia ematen, aro guztietako jalkin harriak ez egoteak dakartzan hutsuneak direla eta. Ezagutzen diren fosilak milaka espezie (800.000 inguru) badira ere, halakoak iraganean bizi izan bide ziren izakien zati guztiz txikia besterik ez dira eta desagerturikoak betiko milaka milioitan kontatu behar dira zenbait autoreren arabera. Gainera, fosilizatzeko gaitasun desberdinaren ondorioz eta bizi ziren toki desberdinak — zenbaitetan fosilizazio prozesuak fabora zitezkeenak— direla eta, talde batzuk hobeto ezagutzen dira eta beste asko ezezagunak dira.

Fosilek duten erabilera hainbat arlotan bana daiteke: tafonomikoa, paleobiologikoa, paleoekologikoa, bioestratigrafikoa, paleobiogeografikoa eta museistikoa^[3].

Fosil bat aurkitzen dugunean lor dezakegun lehen informazioa tafonomikoa da. Tafonomiak aztarnek jasan dituzten prozesu guztiak aztertzen ditu, sortzen direnetik gure eskura fosil gisa heldu arte. Datu horiek oso baliagarriak dira, zeren eta baliteke aztarna lurperatu zen momentuan jadanik zaharragoa zen beste garai geologiko batean sortutako fosila izatea (fosil birlandua) eta/edo izakia bere bizigunetik kanpo lurperatu izana (ademikoa). Adibidez, errekak basotik itsasora garraiatu duen enborra ondoratu eta lurperatu ondoren, fosil bilakatuko da jatorri itsastarreko arroka batean. Sortutako arroka hori aurkitzean, oker legoke esatea jatorri kontinentala duela, nahiz eta bere baitan enbor baten fosila izan. Fosil birlanduei eta ademikoei antzematea oso garrantzitsua da paleontologian, hori egin ezean okerrak izango baitira fosil horiek adieraziko diguten adina eta paleoingurunearen informazioa^[3].

Ondoren, fosilak aztarna utzi zuen izakiari buruzko informazioa emango digu. Datu horiekin izaki hori nolakoa zen jakin dezakegu eta, bere ezaugarri morfologiak ezagututa, geroago sailkatu ahal izango dugu. Garai bateko eta besteko fosilak aztertuz eta horiek morfologikoki nola aldatu diren ikusiz, lerro filogenetikoak eraiki daitezke, eta, horrela, populazioen zein komunitateen aldaketa ebolutiboak ikertu. Kontuan eduki behar da prozesu ebolutiboak oso geldoak direla, gizakien bizi-iraupenarekiko eta horiek aztertzeko behar-beharrezkoa dela erregistro fosila erabiltzea. Era honetan, fosilei esker fenomeno ebolutiboak iker daitezke, besteak beste, espezieen iraupena eta ordezkapen taxonomikoa, espezieen suntsipen masiboak eta goi-mailako taxonen bat bateko agerpena^[3].

Geruza bakoitzean dauden fosilen bidez jakin dezakegu arroka jakin bat sortu zenean zer animalia bizi ziren ingurune horietan. Izaki horien afinitate ekologikoak ezagututa, antzeman dezakegu sedimentua metatu zenean ingurunea nolakoa zen. Adibidez, izaki itsastarren fosilak aurkitzen baditugu, badakigu sedimentu hori itsas azpian metatu zela eta, ur epeleko izakien fosilak aurkituz gero, pentsa dezakegu inguru hori epela zela. Hala, arroketan dauden fosilekin garai bakoitzean ingurunea nolakoa zen antzeman dezakegu, eta, geruza desberdinetako fosilak aztertuz, ingurunea denboran zehar nola aldatu den azter dezakegu^[3].

Lurraren historian zehar inguruneak aldatuz joan direnez, bertan bizi izan diren izakiak ere aldatuz joan dira baldintza berrietara moldatzeko; ezin moldatu izan direnak, aldiz, suntsitu egin dira, eta forma berriek ordezkatu dituzte. Horrela, Lurraren historian bizi izan diren izakiak aldatuz joan dira, eta, haiekin batera, erregistro fosila ere bai. Garai geologiko bakoitzak fosil bereizgarriak dituenez, arrokak Lurraren historian dagokien garaian koka daitezke, edukiera paleontologikoaren arabera.

Fosilen bidez geruzak denboran ordenatu ondoren, geografikoki banatuta dauden baina garaikideak diren azaleramenduak erlaziona daitezke. Azaleramendu bakoitzean Lurraren historiaren kapitulu bat dago, eta, fosilen bidez azaleramenduak elkarren artean erlazionatuz, Lurraren historiaren liburua osatuko dugu pixkanaka-pixkanaka^[3].

Fosilen bidez, espezieak non sortu diren eta geografikoki nola sakabanatu diren ikus dezakegu. Adibidez, gizakia Afrikan sortu eta Europaraino nola heldu zen jakiteko, garai geologikoetako aztarnen kokapena erabiltzen ari dira. Lurraren historian izan diren espezieen banaketa geografikoa nola aldatu den aztertuz, antzeman daiteke noiz gertatu ziren populazioak banatzen zituzten hesi geografikoak eta kontinenteen arteko loturak eta faunaren nahasketak^[3].

Fosilak gizartearen ondare dira, eta, ikerketa bukatu ondoren, guztion eskura dauden leku publikoetan gordetzen dira, hala nola museoetan. Hortaz, erakunde horiek, fosilen ondarea babesteaz gain, funtzio didaktikoa ere betetzen dute, fosilak jendeari erakutsiz. Bestalde, ez dugu ahaztu behar Lurraren historian izakiek utzitako aztarnetatik gure eskura fosil gisa heltzen den aztarna bakoitzeko beste hainbat suntsitu direla bidean. Horrenbestez, pentsa dezakegu fosil bakoitzak bere historia propioa duela eta, beraz, ordezkaezina dela^[3].

Lurrean badaude fosiletan aberatsak diren hainbat eremu. Bereziki aipagarriak dira Australiako estromatolitoak (lehenengo izaki bizidunen aztarnak), Kanadako Burgess Shale-en kanbriar garaiko animalia itsastarrak, Patagoniako dinosauroak eta Afrika ekialdeko Rift haranean aurkituriko hominidoen aztarnak.

Fosilak jalkin harrietan agertu ohi dira, nahiz eta haien artean oso pusketa handiz osatuak (konglomeratuak, bretxak) direnek oso gutxitan dauzkate. Ohikoak dira buztinetan, kareharrietan, margetan, hareharrietan, arbel buztintsuetan, etab. Harri metamorfikoek —presioak edo tenperaturak aldarazitako jalkinetatik datozenek— ere fosilak eduki ditzakete metamorfismoa oso handia ez bada izan, zeren eta halakoetan harriaren berregituratze prozesuek suntsitzen baitituzte fosilak. Berdin gertatzen da guztiz birkristalizaturik ez dauden marmoletan.

• Mikrofosil
• Tafonomia

• (Ingelesez) Burgess Shale
• (Gaztelaniaz) Atapuerca