PERMINERALIZACJA SKAMIENIAŁOŚCI: Z CZEGO SIĘ SKŁADA I CO PRZETWARZA - BIOLOGIA - 2026

Permineralization jest jednym z mechanizmów fosylizacji, czyli powstawanie skamieniałości. Ponadto istnieją inne mechanizmy fosylizacji: karbonizacja, odlewanie, wymiana i krystalizacja.

Skamieniałości to szczątki ciał istot, które istniały w przeszłości, oprócz zestawu ich czynności podczas ich istnienia: odciski stóp lub ślady, nory, jaja, odchody itp. Występują na ogół jako części skał osadowych i są w stanie skamieniałym.

Źródło: publicdomainpictures

Skamieniałości mogą być zbudowane z twardych części - kości, zębów, korali, muszli - lub miękkich części - liści, łodyg, nasion, mięśni, ptasich piór, skór itp. - Istnieje jednak ich klasyfikacja: odcisk skamieniałości, ichnofossils, odlewy, mumifikacja i inkluzja.

W przypadku odcisku kopalnego organizm rozkłada się na gliniastej lub mułowej powierzchni, pozostawiając swój ślad lub odcisk. Ichnofossils to ślady pozostawione przez zwierzęta poruszające się po miękkiej powierzchni. Ta powierzchnia twardnieje, tworząc skały osadowe.

W pleśniach rozkładające się organizmy są pokryte glebą. Później organizm ulega degradacji, pozostawiając pleśń w skale osadowej, która go zawiera. Wreszcie, podczas mumifikacji i inkluzji materia organiczna nie rozkłada się całkowicie, ale zachowuje wiele swoich właściwości.

Co to jest permineralizacja?

Permineralizacja występuje, gdy rozkładający się organizm zostanie pokryty szlamem. Tam organizmy stykają się z bogatymi w minerały wodami gruntowymi.

Następnie minerały osadzają się na powierzchniach, ubytkach lub porach kości, muszlach itp. Impregnując te struktury.

Proces ten zachowuje twarde struktury skamieniałości, aw niektórych przypadkach miękkie struktury, unikając ich deformacji. W tym procesie skamieniałości uzyskują większą spójność i wagę. Dodatkowo skamieniałości ulegają zmianie koloru, gdy przybierają kolor minerałów.

Czasami substancję mineralną obecną w rozkładających się organizmach zastępują inne minerały, z których najpowszechniejsze są kalcyt, piryt i krzemionka. Ten ostatni minerał odgrywa ważną rolę.

Może się zdarzyć, że materiał organiczny zostanie częściowo lub całkowicie zastąpiony minerałami. Pozostały materiał organiczny jest osadzony w matrycy mineralnej.

W dinozaurach

Minerały tworzą skrystalizowaną pleśń na porowatych ścianach muszli, kości lub warzyw. Może to zachować kształt liści rośliny i zachować je przez długi czas. To samo dotyczy kości dinozaurów, które poprzez permineralizację mogą zachować swoją strukturę komórkową.

Kiedy dinozaury umierają, mogą przejść proces odwodnienia, pozostawiając jedynie zewnętrzną powłokę zwaną skórą. Dzieje się to podczas procesu zwanego mumifikacją. Ostatecznie następuje permineralizacja, która zachowuje wspomnianą wcześniej strukturę.

Organizmy mogą się całkowicie rozłożyć, pozostawiając pustą przestrzeń. Następnie następuje odkładanie się minerałów, które zachowują zewnętrzną formę rozłożonego organizmu.

Proces

W procesie permineralizacji w komórce rozkładających się organizmów gromadzi się minerały. Woda nasycona minerałami wnika w pory tkanek organicznych, osadzając w nich minerały w postaci kryształów.

Proces nadal dociera do światła komórkowego, pozostawiając ścianę komórkową w pierwotnej postaci pokrytą kryształami, utworzonymi przez osadzanie się minerałów z wody.

Minerały krzemionka, kalcyt i piryt są często zaangażowane w fosylizację za pośrednictwem permineralizacji.

Krzemionkowanie

Woda zawierająca krzemionkę dostaje się do komórek rozkładającego się organizmu, który ulega odwodnieniu. Powoduje to powstawanie kryształów opalizujących, które tworzą formę wnętrza ciała.

Wśród skamieniałości krzemionkowych często występują skamieniałości otwornic, echinidów, amonitów, ramienionogów, ślimaków, bakterii i glonów. Warto również wspomnieć o jaspisach ksyloidowych pochodzących z fosylizacji pni i gałęzi drzew.

Krzemianie pozwala na poznanie środowiska, w którym powstały skamieniałości.

Karbonizacja

Jest to proces polegający na usuwaniu materii organicznej skamieniałej przez węglan wapnia, w szczególności jako mineralnego kalcytu. W rzeczywistości jest to ten, który najczęściej występuje w skałach osadowych.

Korale szybko ulegają fosylizacji i prawie całkowicie zachowują szczegóły. Również wiele skamieniałości mięczaków ma swoje muszle utworzone przez węglan wapnia w postaci aragonitu. To następnie przekształca się w kalcyt, najbardziej stabilną formę węglanu wapnia.

Fosylizacja roślin i ich tkanek polega na tworzeniu się tak zwanych kulek węglowych. Są to wapienna permineralizacja torfu przez węglany wapnia i magnezu.

Powstają, gdy węglan dostanie się do komórek organizmu. Kule węglowe dostarczają informacji o roślinach z okresu górnego karbonu.

Pirytyzacja

Ta forma permineralizacji występuje, gdy materia organiczna rozkłada się w środowisku ubogim w tlen, w wyniku czego powstaje kwas siarkowy, który reaguje z solami żelaza w wodach morskich, tworząc siarczki żelaza (piryt i markizyt).

Siarczki żelaza mogą wypierać węglanowy materiał powłoki, gdy w otaczającej wodzie występuje niskie nasycenie węglanami.

Kiedy piryt pozostaje niezmieniony, skamieniałości mają metaliczny wygląd, ale piryt, a zwłaszcza markizyt, może ulec utlenieniu i zniszczeniu w obecności atmosfery.

Rośliny mogą ulegać pirytyzacji w glebie gliniastej, ale w mniejszym stopniu niż w wodzie morskiej.

Przykłady permineralizacji

Źródło: Pixabay

-Skamieniałości dinozaurów zawierające kości, zęby, odciski stóp, jaja, skórki i ogony.

- Skamieniałości amonitu, mięczaka, który pierwotnie miał skorupę z aragonitu, pierwotnej formy węglanu wapnia, zastąpioną pirytem. Istniał w okresie mezozoiku.

- Park Narodowy Skamieniałego Lasu w Arizonie (Stany Zjednoczone), produkt krzemionki.

-W White Cliffs w Australii całe szkielety zwierząt zostały poddane permineralizacji opalem, krzemianem.

- Skamieniałość Devonochites sp., Ramienionoga dewonu permineralizowanego kalcytem i zewnętrznie pirytem.

Bibliografia

1. Co to jest permineralizacja? Zaczerpnięte z ucmp.berkeley.edu
2. Mireia Querol Rovira. (25 stycznia 2016). Znajomość skamieniałości i ich wieku. Zaczerpnięte z: allyouneedisbiology.wordpress.com
3. Murcian Paleontological Cultural Association. (2011). Chemiczne procesy fosylizacji. Zaczerpnięte z: servicios.educarm.es
4. Wikipedia. (2018). Petryfikacja. Zaczerpnięte z: en.wikipedia.org
5. Znaczenia. (2018). Termineralizacja (nd). Zaczerpnięte z: meanings.com
6. Casal, Gabriel A., Nillni, Adriana M., Valle, Mauro N., González Svoboda, Ezequiel, & Tiedemann, Celina. (2017). Permineralizacja w pozostałościach dinozaurów zachowanych w osadach przelewowych formacji Bajo Barreal (górna kreda), środkowa Patagonia, Argentyna. Mexican Journal of Geological Sciences, 34 (1), 12–24. Odzyskany z: scielo.org.mx