Fosillerin Oluşumu

canlının, ölümünün ardından, kemikleri, dişleri, kabuğu, tırnakları gibi sert parçalarının olduğu gibi korunmasıyla ya da bunlardan geriye iz kalmasıyla fosiller meydana gelir. Genel olarak fosil, canlının söz konusu bu parçalarının taşlaşmış hali olarak bilinir. Ancak fosil, sadece taşlaşmayla meydana gelmez. Buz kütlesi içinde donmuş mamutlar, reçine içine hapsolmuş böcek ve küçük sürüngen türleri gibi, canlının yapısı hiç bozulmadan günümüze kadar ulaşan fosiller de vardır.

Bir canlının ölmesiyle birlikte, bedeni meydana getiren yumuşak dokular, bakterilerin ve çevre koşullarının etkisiyle çürümeye başlar. (Çok nadiren, çürümenin gerçekleşmediği durumlar da olabilir.)  Organizmanın daha dayanıklı parçaları (bunlar, kemikler, dişler ve kabuk gibi mineral içeren kısımlardır), bazı fiziksel ve kimyasal süreçlerden geçecek kadar uzun süre varlıklarını devam ettirirler. Ve bu süreçler, fosilleşmenin oluşmasını sağlar. Dolayısıyla, fosilleşen kısımlar çoğunlukla, omurgalıların kemikleri ve dişleri, brakiyopodların (kolsu-ayaklılar) ve yumuşakçaların kabukları, bazı kabukluların ve trilobitlerin dış iskeletleri, mercanımsıların ve süngerlerin genel yapıları ve bitkilerin ağaçsı kısımlarıdır.

Canlının  bulunduğu ortamın ve çevre koşullarının fosilin oluşumunda çok büyük etkisi vardır. Canlının içinde bulunduğu ortama göre fosilleşme olup olmayacağı tahmin edilebilir. Örneğin, su altındaki ortamlar kara ortamlarına göre fosilleşmenin olması için daha avantajlı ortamlardır.

Amber içinde fosilleşmiş 54 - 28 milyon yıllık bir yaban arısı.

En yaygın fosilleşme süreci, permineralizasyon ya da mineralleşme olarak adlandırılan süreçtir. Bu süreçte organizmanın yerini, cesedin içine gömüldüğü çökeltide bulunan sudaki mineraller alır. Permineralizasyon sürecinde şu aşamalar yaşanır:

Öncelikle, ölen hayvanın bedeninin aniden toprak, çamur ya da kumun altında kalarak havayla temasının kesilmesi gereklidir. Bunu takip eden aylar boyunca ise hayvanın gömüldüğü yerin üzerini yeni toprak tabakaları örter. Bu tabakalar, hayvanın bedenini dış etkenlerden ve fiziksel aşınmalardan koruyan özel bir kalkan görevi görür. Gitgide daha çok tabaka üst üste oluşur ve birkaç yüzyıl içinde canlının bedeni yer yüzeyinin ya da deniz tabanının birkaç metre altında kalır. Zaman içerisinde hayvanın kemik, kabuk, pul, kıkırdak gibi dokuları yavaş yavaş kimyasal bozunmaya uğramaya başlar. Bozunmaya uğrayan dokuların içine yer altındaki sular sızmaya başlar ve bu suların içerdikleri mineraller zamanla dokulardaki kimyasalların yerini alır. Dokulardaki kimyasalların yerine yerleşen bu mineraller aşınmaya ve bozunmaya karşı çok daha dayanıklı olan kalsit, pirit, silis, demir gibi, kayaların yapı taşları olan minerallerdir. Böylece milyonlarca yıl içerisinde bu mineraller canlının bedenindeki dokuların yerini alarak onun adeta taştan bir kopyasını çıkarırlar. Sonuçta fosil, orijinal canlıyla birebir aynı biçime sahiptir, fakat ham maddesi kayadır.

Permineralizasyon yoluyla fosilleşmede farklı durumlarla karşılaşılabilir:

1.         Eğer iskelet çökeltiyle tamamen dolmuşsa ve daha sonra bozunma gerçekleşmişse, iç kalıp fosilleşir.

2.         Orijinal iskelet tamamen farklı bir mineralle yer değiştirmişse, kabuğun tam kopyası oluşur.

3.         Eğer basınç nedeniyle iskeletin çökelti üzerinde tam kalıbı çıkmışsa, iskeletin dış yüzeyinin izi elde edilir.

Çamura saplanmış olan bu yusufçuk, çok yüksek ihtimalle fosilleşecek ve gelecek nesillere, asla evrim yaşanmadığının bir delili olarak ulaşacaktır.

Bitki fosillerinde ise, bakterilerin neden olduğu karbonlaşma söz konusudur. Karbonlaşmada, oksijen ve nitrojen yerini karbon ve hidrojene bırakır. Karbonlaşma bakterilerin, basınç ve ısı değişiklikleri ya da çeşitli kimyasal süreçler gibi nedenlerle, dokuların moleküllerini parçalayarak, geriye sadece karbon lifleri kalacak şekilde, protein ve selülöz yapısında kimyasal değişime neden olmalarıyla gerçekleşir. Karbondioksit, metan, hidrojen sülfat ve su buharı gibi diğer organik materyaller yok olur. Bu süreç sayesinde, Karbonifer dönemde (354 - 290 milyon yıl) var olan bataklıklardan oluşan ormanlarda doğal kömür yatakları meydana gelmiştir.

Fosiller kimi zaman da, kalsiyum açısından zengin sulara gömülmüş organizmaların, traverten gibi minerallertarafından kaplanmasıyla oluşur. Organizma çürürken, mineral yataklarının üzerinde izi kalır.

Canlının yumuşak kısımlarının, saçları, tüyleri ya da derisi de dahil olmak üzere tam olarak fosilleşmesi ise, oldukça ender rastlanan bir durumdur. Prekambriyen dönemine (4.6 milyar - 543 milyon yıl) ait yumuşak dokulu canlıların kalıntıları çok iyi şekilde korunmuş durumdadır. Kambriyen döneminden (542-488 milyon yıl) günümüze kadar pek çok canlı, sert doku kalıntılarının yanı sıra, iç yapılarının incelenmesine olanak veren yumuşak doku kalıntılarına da sahiptir. Amber ve fosil kalıntılarının içinde korunmuş olan yaklaşık 150 milyon yıl öncesine ait hayvan kılları ve çeşitli tüyler de fosil kalıntılarının detaylı araştırılmasına olanak veren örneklerdendir. Sibirya buzullarına sıkışan mamutlar, ya da Baltık ormanlarında reçine içine hapsolarak fosilleşen böcekler ve sürüngenler de yumuşak yapılarıyla fosilleşmişlerdir.

Fosillerin büyüklükleri de çok çeşitlilik gösterir. Mikroorganizmaların fosillerinden, toplu yaşayan hayvan gruplarının dev fosillerine kadar çok farklı fosil elde edilmiştir. Dev fosillerin en şaşırtıcı örneklerinden birisi İtalya'da, büyük bir tepe şeklindeki sünger resifidir. Yeryüzünün bilinen en büyük "canlı yükseltisi" olan bu resif, 145 milyon yıllık kalkerli süngerlerden oluşmaktadır. Antik Tethys Denizi'nin dibinde gelişen bu sünger resifi, tektonik tabakaların hareketi sonucunda yükselmiştir. Üzerinde, Tiras dönemine ait sünger resiflerinde yaşayan canlılarının örneklerini de barındırmaktadır. Kambriyen dönemine ait binlerce canlının fosillerini barındıran Kanada'daki Burgess Shale ve Çin'deki Chengjiang fosil yatakları büyük fosil alanlarının başlıcalarındandır. Dominik Cumhuriyetinde ve Baltık denizinin batı sahillerinde bulunan amber yatakları önemli fosil kaynaklarıdır. Amerika'nın Wyoming eyaletinde bulunan Green River fosil yatakları, Orta Amerika'da bulunan White River fosil yatakları, Almanya'daki Eichstatt ve Lübnan'da bulunan Hajoula fosil yatakları, bunlara verilebilecek örneklerden bazılarıdır.

1. Mercanlar: Resif oluşturan kalkerli deniz hayvanlarıdır. 2. Radyolaryan: Silis iskeletli bir tür mikroskobik planktondur. 3. Çift kabuklu yumuşakça: Kalsiyum karbonat kabuklu. Bu tarz sert uzuvlar, hiçbir değişime uğramadan muhafaza edilebilir. 4. Grabtolit: Sürü halinde yaşayan, organik iskeletli, genellikle siyah şistlerde izlerine rastlanan fosillerdir. 5. Köpek balığı dişi: Kemikler ve dişler fosfat içerir, bu nedenle pek çok organa oranla daha dayanıklıdırlar. 6. İz fosilleri: Tortullarda rastlanan izlerden oluşan fosillerdir. 7. Amonit: Kabuğu demir piritleriyle yer değiştirerek fosilleşmiş bir örnek görülmektedir. 8. Taşlaşarak fosilleşmiş ağaç: Ağaç hücreleri zaman içinde silisle yer değiştirir ve fosilleşir. 9. Amber: Küçük organizmalar reçine içine hapsolarak fosilleşir. 10. Karbonlaşmış yapraklar: Bitkiler, karbon liflerine dönüşür.

50 milyon yaşındaki bu balık fosili, balıkların hep balık olarak var olduklarının bir delilidir.

Kimi zaman narin organizmalar da olağanüstü koşullarda fosilleşebilirler. Resimde görülen Jura dönemine (206 - 144 milyon yıl) ait deniz yıldızı fosiliyle günümüzde yaşayan örneği arasında hiçbir fark yoktur.
Trias dönemine ait 250 - 203 milyon yıllık bu balığın derisi ve pulları en ince detayına kadar fosilleşmiştir. Bu örnek, balıkların, günümüzden 250 milyon yıl önce de aynı pul yapısına sahip olduklarını göstermektedir.
(Sol resim) Kimi zaman narin organizmalar da olağanüstü koşullarda fosilleşebilirler. Resimde görülen Jura dönemine (206 - 144 milyon yıl) ait deniz yıldızı fosiliyle günümüzde yaşayan örneği arasında hiçbir fark yoktur. (Sağ resim) DÜNYANIN EN BÜYÜK SÜNGER RESİFİ  145 milyon yıllık bu sünger resifi, Avrupa'da birkaç göl dışında izi kalmayan Tethys denizinin dibinden günümüze kalan bir izdir. Günümüzde yaşayan süngerlerin, bu tepeyi oluşturan süngerlerden hiçbir farkı yoktur. Bu süngerler, evrim geçirmediklerini söylemektedir.