Back to chapter

33.6:

תיעוד המאובנים

JoVE Core
Biologia
É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo.  Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
JoVE Core Biologia
The Fossil Record

Idiomas

COMPARTILHAR

הדינוזאור טריקרטופס אכל צמחים וגובהם כ-2.5 מטר. מדענים הסיקו את צורתו, גודלה והתנהגותו ממאובנים, שרידים או טביעות שמורות, כמו טביעות רגליים, עצמות ושיניים. מרבית האורגניזמים אינם מאובנים לאחר המוות.מפרקים, כמו חיידקים ופטריות, ואוכלי נבלות, כמו זבובים וחיפושיות, הורסים לרוב הרקמות לפני שהופכים למאובנים. רקמות רכות, כמו שרירים, נוצות ופרווה, נעלמות לעתים קרובות, בעוד שרקמות קשות כולל עצמות, שיניים, וכונכיות נותרים לרוב. מאובנים, כמו ממותה עטופה בקרח או עכביש שנשתמר בענבר, מציעים הצצה נדירה ביותר לצורות חיים שלמות, מוקדמות לצורות חיים שלמות, מוקדמות.סלעים משקעים מניבים את מירב המאובנים, במיוחד כשברים ולא אורגניזמים שלמים. מאובנים משקעים נוצרים כאשר משקעים, כמו חול או בוץ, קוברים אורגניזם או עקבותיו. לחץ וחום הופכים את השכבות לסלע ויוצרים מאובן.שכבות סלע משקעיות אלה, או שכבות, צוברות מאובנים לאורך זמן. סטרטיגרפיה מחקר השכבות שנצברו בזמן ובמרחב-מאפשר למדענים לקבוע את הגיל היחסי של המאובנים לדוגמה, שכבות הנוצרות בצורה אופקית, כאשר שכבות חדשות יותר נוצרות מעל השכבות הישנות. לפיכך, מדענים רואים במאובנים הנחים בשכבות שנוצרו לאחרונה כצעירים ממאובנים המופיעים בעומקים גדולים יותר.תיארוך רדיומטרי מאפשר למדענים לקבוע את הגיל האמיתי של המאובנים באמצעות מחצית אורך החיים הידוע של איזוטופים רדיואקטיביים. למשל, כל האורגניזמים החיים צוברים גם פחמן 12 וגם את האיזוטופ הרדיואקטיבי פחמן 14. כאשר אורגניזם מת, כמות הפחמן 12 נשארת קבועה, ואילו, כמות הפחמן 14 יורדת.מדענים יכולים למדוד את יחס הפחמן 14 עד הפחמן 12 של המאובנים כדי לאמוד את גילו בפועל. אוסף המאובנים הכולל, או תיעוד מאובנים, מתעד את תולדות החיים ומספק עדות לאבולוציה. אירועים משמעותיים כמו הכחדה המונית של דינוזאורים, הפיצוץ שלאחר מכן במגוון היונקים ואפילו האבולוציה אנושית משתקפים בתיעוד המאובנים.עם זאת, התיעוד המאובנים אינו שלם ומוטה, שכן מיוצג בצורה לא טובה של מינים קצרי מועד נדירים ובעלי גוף רך. המאובנים מייצגים רק חלק קטן מכל המינים שאי פעם איכלסו את כדור הארץ.

33.6:

תיעוד המאובנים

The fossil record documents only a small fraction of all organisms that have ever inhabited Earth. Fossilization is a rare process, and most organisms never become fossils. Moreover, the fossil record only exhibits fossils that have been discovered. Nevertheless, sedimentary rock fossils of long-lived, abundant, hard-bodied organisms dominate the fossil record. These fossils offer valuable information, such as an organism's physical form, behavior, and age. Studying the fossil record helps scientists to place fossils into geological (e.g., Paleozoic era; 250-570 million years ago) and evolutionary (e.g., first tetrapod organism) contexts.

Whale evolution, for example, is one of the most well-studied examples of evolutionary change in the fossil record. Modern whales descended from a terrestrial, tetrapod ancestor that transitioned from land, back to water. Ancestral whales' forelimbs later evolved into flippers to aid swimming, while their hindlimbs disappeared. The fossil record reveals whales' terrestrial (e.g., Indohyus), semi-aquatic (e.g., Ambulocetus), and aquatic (e.g., Dorudon) ancestors throughout the early Cenozoic era—nearly 50 million years ago. Both modern and extinct organisms can inform scientists' understanding of life on Earth.

In addition to showing evolutionary changes in organisms themselves, the fossil record captures changes in biodiversity as well. Fossils throughout the Paleozoic era record the gradual emergence of animals (e.g., marine arthropods like trilobites), plants (e.g., Gilboa trees), and fungi (e.g., Prototaxites). Fossil evidence also reflects mass extinctions of species over evolutionary time. Scientists recognize five major extinction events in which over 75% of early species vanished. For instance, a mass extinction event in the late Paleozoic era wiped out the aforenoted organisms.

Fossils enable scientists to reconstruct accounts of life on Earth. For example, extinction events tend to result in radiation of diverse species with a common ancestor. After the late Paleozoic era's mass extinction event, fossil evidence supports that the age of dinosaurs began and persisted for nearly 180 million years (i.e., Mesozoic era; 65-250 million years ago). Another mass extinction event occurred in the late Mesozoic era, at which point the age of mammals began and continues to the present day (i.e., Cenozoic era; 65 million years ago-present). Thus, the fossil record supports the origins of species and serves as an essential tool for understanding evolution.

Leitura Sugerida

Jablonski, David, and Neil H. Shubin. 2015. "The Future of the Fossil Record: Paleontology in the 21st Century." Proceedings of the National Academy of Sciences 112 (16): 4852–58. [Source].

Knoll, Andrew H., and Martin A. Nowak. 2017. "The Timetable of Evolution." Science Advances 3 (5): e1603076. [Source].