ما هي شروط تكون الأحافير؟

تعريف الأحافير

الأحافير (بالإنجليزية: Fossils) هي بقايا النباتات والحيوانات التي دفنت أجسادها في الرواسب، مثل الرمل والطين، على أعماق كبيرة داخل البحار القديمة، والبحيرات، والأنهار، واستبدلت أجزاؤها اللينة- إلّا في حالات قليلة- بعد موتها بأجزاء صلبة، وتشمل الأحافير أيّ أثر محفوظ يزيد عمره عادة على 10,000 عام، ويُمكن أن تكون الأحافير صغيرة الحجم، مثل: حبوب اللقاح وأحاديات الخلية، أو ضخمة الحجم مثل الهيكل العظمي للديناصور والأمونيت.^[١]

لا بدّ من الإشارة أنّ السجل الأحفوري الذي يضم مجموعة من البيانات المسجلة حول الأحافير في العالم، هو المصدر الأساس للمعلومات عن تاريخ الحياة على الأرض، إلّا أنّه ينقصه الكثير ويعود سبب ذلك إلى أنّه عند تشكيل الأحافير يتمّ عادة الحفاظ على الأجزاء الصلبة، فقط، مثل: الأسنان، والأصداف، والقشور، والعظام.^[٢]

شروط تكوّن الأحافير

هناك العديد من الشروط والظروف التي يجب أن تتوفر حتى تتكون الأحافير، ومن أهمّ هذه الشروط ما يأتي:^[٣]

• الوضع البيئي: تعيش الكائنات الحيّة في العديد من البيئات على الأرض، ولكن لا تستطيع العيش في كل مكان، فعلى سبيل مثال في المياه الراكدة لا يتمّ تبادل مياه القاع مع المياه السطحية، وبالتالي لا تحتوي هذه المياه على الأكسجين المذاب؛ مما يمنع وجود الكائنات البحريّة فيها، ولذلك الاحتمال الوحيد هو عيش الكائنات البحريّة في المياه الغنيّة بالأكسجين، ثمّ موتها وغرقها في الأعماق، وتراكم الرواسب فوقها.
• ظروف الترسيب: يُشترط لتكوّن الأحافير وجود عمليات ترسيب في المنطقة، ويحدث ذلك بشكل شائع في سهول الأنهار الفيضيّة بسبب تراكم الرسوبيات فيها، ولأنّ معظم مناطق الأرض تتعرض للتعرية والتآكل، فإنّ هذا يمنعها من الحفاظ على وجود الأحافير.
• طبيعة جسم الكائن الحي: لحدوث عملية التحجر وتكوين الأحافير يُشترط وجود أجزاء صلبة في الكائن الحي، مثل: الحيوانات ذات الأصداف والهياكل العظميّة للكائنات، لذلك من النادر جدًا تكوّن الأحافير للكائنات التي ليس لها هياكل عظميّة، مثل: الديدان أو قناديل البحر، وأنّ معظم الأنواع ذات الأجسام الرخوة اختفت دون أن تترك أثرًا؛ لأنّها تحتاج إلى حماية كبيرة للجسم لمنع التحلل، فعند تعرض الجسم للهواء والماء والكثير من الأكسجين يتحلل بسرعة، فمن شروط تكوّن الأحافير دفن الكائن الحي بعد موته بفترة قصيرة جدًا.

كيف تتكون الأحافير

يمكن أن تتكون الأحافير بالعديد من الطرق، وفيما يأتي المراحل التي قد تتكون فيها الأحفورة:^[٤]

• المرحلة الأولى: بعد موت الكائن الحي سواءً أكان حيوانًا أم نباتًا، يدفن داخل الصخور الرسوبية تحت ظروف مناسبة لحفظه وتحويله إلى أحافير، مثل حرارة وضغط العاليين، بعدها يتمّ إطلاق غازي الأكسجين، والهيدروجين، وبقاء الكربون في جسم الكائن في عملية تُسمّى التكربن (بالإنجليزية: Carbonization)، وكذلك تبقى بعض الأجزاء الصلبة، مثل: العظام، والأسنان.
• المرحلة الثانيّة: تتسرّب المياه الجوفيّة إلى بقايا الكائن المدفون لتحل محل المعادن التي كانت موجودة في جسمه، كما تتسرب بعض المعادن إلى داخل المساحات الفارغة في عظام الكائن المدفون لتتشكل المعادن على شكل بلورات، مما يزيد من تصلب بقايا الكائن الحي مع الصخور الرسوبيّة، أو يُمكن تشكيل القوالب في حالة اختفاء بقايا الكائن الحي في الصخر الرسوبي، بحيث يمتلئ التجويف الداخلي للكائن بالرواسب وتختفي بقايا الكائن الحي الأصلي.

أنواع الأحافير المتكوّنة

تتعدد أنواع الأحافير بناءً على تركيبتها، وطريقة حفظها، وغيرها، ومن أشهر أنواع الأحافير ما يأتي:^[٥]

• أحافير الجسم: هي بقايا الكائنات الحيّة كاملة بما في ذلك الأنسجة الرخوة، مثل الحشرات المحنطة في عصارة الأشجار، والتي تكون العنبر، ولكن عادة تتفكك الأنسجة الرخوة، مثل: الجلد، والعضلات، والأعضاء بعد الموت ليبقى فقط الأجزاء الصلبة، مثل: العظام والأسنان.
• القوالب والحشوات: القوالب هي آثار تتركها قشرة الهيكل العظمي الصلب على الصخور المحيطة، ثمّ يتمّ امتلاء الرواسب بداخلها، وهناك نوعين للقوالب، قوالب داخليّة، مثل وقوالب خارجية، ومن الأمثلة على القوالب بصمة عظمة لديناصور تحت عدة طبقات من الرواسب. أمّا الحشوات فهي عبارة عن الفراغ الناتج عن شكل القالب بعد اختفاء مادة القالب.
• أحافير التمعدن والتحجر: بعد موت الكائن الحي، ودخول المياه الجوفية إليها، تحلل بقايا الكائن الحي، ويتمّ استبدال المعادن مثل الكالسيت، والحديد، والسيليكا بها، إذ تتشكل الأحافير في الشكل الأصلي للكائن الحي، ولكن المحتوى مختلف، وتُسمّى هذه العملية التمعدن (بالإنجليزية: Permineralization)، وعندما يتمّ استبدال المعادن بشكل كامل بالمواد العضوية وتتحول إلى حجر هنا يُطلق عليها اسم (بالإنجليزية: Petrification).
• آثار الكائنات: تُعدّ هذه الآثار دليلًا مهمًا على كيفية تصرف الحيوانات عندما كانت على قيد الحياة، مثل: تحركها، وأين تتغذى، ومساراتها، وتظهر تلك الآثار عبر الطين لتصبح أحافير أثريّة، مثل آثار ذيل الكائن على الأرض.
• الكوبروليت: يُمكن تسميته بالبراز المتحجر (بالإنجليزية: Coprolite)، ويقدّم هذا النوع أدلة على أماكن عيش بعض الحيوانات خاصة الحيوانات البحرية كالأسماك والزواحف، وماذا تأكل، إذ يحتوي على بقايا غذاء الكائن الحي غير القابلة للهضم، ويتمّ الحفاظ عليها عن طريق التحجر، وهو نادر الوجود؛ لأنّ البراز عادة يتحلل بسرعة.