Pengawetan Fosil

Apa itu fosil?

Fosil adalah tinggalan prasejarah atau kesan-kesan kehidupan yang terawet secara semulajadi dalam kerak bumi. Fosil terbahagi kepada dua bahagian iaitu tinggalan hidupan (cangkerang atau tulang) dan kesan-kesan hidupan (jejak, tapak atau kesan korekan). Kebanyakkan fosil masih lagi mempunyai kelangsungan sehingga kini seperti lipas, kala jengking dan buaya. Oleh itu tidak semua fosil-fosil adalah hidupan yang telah pupus. Fosil yang boleh dilihat tanpa menggunakan mikroskopik dinamakan makrofosil. Bagaimana pun dalam batuan sedimen seperti batu kapur dan syal mempunyai banyak mikrofosil yang perlu diektrak dari batuan. Paleontologi adalah salah satu bidang geologi yang mengkaji bentuk-bentuk kehidupan yang pernah wujud pada zaman-zaman geologi yang lalu.

Bagaimana hidupan diawet sebagai fosil?

Kebanyakkan hidupan yang hidup terdahulu tidak merekodkan kemunculannya. Manakala pengawetan fosil adalah jarang pula berlaku. Proses pemfosilan bermula dengan penimbusan terhadap objek oleh sedimen-sedimen yang seterusnya membentuk lapisan-lapisan batuan yang berlangsung selama jutaan tahun. Semasa penimbusan itu sedimen bertukar kepada batuan manakala objek bertukar kepada fosil. Untuk terawet sebagai fosil, hidupan itu mestilah;

• mempunyai bahagian yang keras supaya boleh terawet seperti cangkerang, gigi atau tulang.
• ditimbus/dienapkan oleh sedimen-sedimen.
• tidak mengalami tindakan kimia, biologi dan fizikal selepas penimbusan.

Namun begitu tidak kesemua hidupan berpeluang yang seimbang untuk diawetkan. Pengawetan bergantung kepada di mana hidupan itu hidup. Dengan kata lain, hidupan di persekitaran marin dan persisir pantai menyediakan persekitaran yang sesuai untuk pengawetan berbanding persekitaran daratan kerana kadar pengenapan/penimbusan sedimen di persekitaran marin lebih tinggi berbanding persekitaran daratan.

Jenis-jenis pengawetan fosil

1. Pengawetan bahagian keras yang asal:

• Bahan asal berkalsit seperti enchinoderma dan foraminifera
• Cangkerang beraragonit seperti cangkerang ammonoid dan bivalvia, tetapi aragonit adalah bahan tidak stabil dan cenderung untuk terkristal kepada kalsit.
• Bahan asal berfosfat seperti sisik ikan, gigi konodon dan tulang invertebrata.
• Bahan asal berorganik seperti selulosa, keratin, chitin dan kolagen yang terdapat pada daun atau batang tumbuh-tumbuhan dan serangga.

2. Perubahan kimia bahan asal:

• Permineralan- akibat pengisian ruang-ruang pori dalam batang-batang pokok, cangkerang atau tulang oleh enapan dari mineral-mineral terlarut. Penambahan bahan mineral ini menjadikan fosil termineral lebih berat berbanding bahan asal. Contohnya kayu terpetrifi.
• Pengantian- mineral asal telah diganti oleh komposisi lain selalunya oleh mineral pirit dan silika tetapi masih mengekalkan bahan asalan.
• Pengkristalan- kebanyakkan cangkerang adalah terbina dari aragonit, satu bentuk kalsium karbonat (CaCO3) yang tidak stabil. Dengan perubahan masa, aragonit akan terubah atau terkristal kepada kalsit.
• Pengkarbonan- pengawetan tumbuhan atau haiwan dalam bentuk kepingan karbon nipis selalunya dalam batuan berargilit.

3. Teraan bahan keras dalam sedimen:
Kebanyakkan fosil adalah dalam bentuk teraan atau tempaan. Bahagian kerasnya telah mengalami pereputan atau pelarutan semasa penimbusan lalu meninggalkan acuan (molds) pada batuan perumahnya. Terdapat dua jenis acuan iaitu acuan dalaman dan acuan luaran. Acuan dalaman merujuk kepada teraan bahagian dalam cangkerang manakala acuan luaran merujuk kepada teraan bahagian luar cangkerang dalam batuan. Bekas (cast) jarang kedapatan tetapi boleh dibuat melalui pengisian molds oleh lempung atau latek (susu getah) untuk membentuk replika atau bekas tiruan.

4. Pengawetan bahan lembut:
Dalam keadaan yang jarang berlaku, bahagian-bahagian lembut hidupan boleh diawetkan. Dua keadah yang biasa kedapatan adalah pembekuan (freezing) dan pemumiaan (desiccation). Pangawetan bahan lembut juga boleh berlaku jika serangga atau haiwan kecil terperangkap dalam resin atau getah pokok yang kemudian membentuk amber. Bagi haiwan besar pula mungkin terperangkap di dalam minyak bertar atau asphalt.

5. Kesan fosil atau Ichnofosil:
kesan fosil adalah tandaan pada sedimen yang terhasil dari aktiviti hidupan dalam sedimen yang lembut. Aktiviti tersebut termasuklah pergerakan hidupan seperti berjalan, merayap atau merangkap pada permukaan sedimen dan pengorekkan lubang dalam sedimen. Kajian terhadap fosil kesan dinamakan sebagai Ichnologi. Kesan fosil menyediakan maklumat persekitaran purba seperti kedalaman air, arus paleo, kemampuan mendapatkan makanan dan kadar pengenapan sedimen. Jenis-jenis fosil kesan adalah seperti berikut;

• Tapak/jejak- terhasil oleh kaki dari haiwan yang berjalan. Menyediakan maklumat seperti ketinggian dan panjang haiwan, samada berkaki dua (bipedal) atau berkaki empat (quadrupedal), kelajuan, berlari atau berjalan, samada karnivor, herbivor atau akuatik. Dalam kebanyakkan kes, tapak haiwan hanya merekodkan kewujudannya. Seekor dinasor mungkin meninggalkan banyak jejak tetapi mati dengan meninggalkan sedikit tulang atau langsung tidak terawet.
  
• Jalaran (trails)- dihasilkan oleh cacing atau antropod merangkak atau dari ekor haiwan yang merangkak. Jalaran selalunya adalah linear yang menunjukan pergerakan pada arah tertentu dan selalunya boleh ditentukan bahagian posterior atau anteriornya.
• Burrow- pengorekan lubang oleh haiwan dalam sedimen lembut untuk tujuan mendapatkan makanan atau tempat tinggal. Jaringan burrow membentuk bioturbation yang akan memusnahkan struktur primer sedimen lalu menghasilkan struktur masif, homogenus atau batuan tanpa struktur.
• Borings- lubang yang dibuat oleh haiwan pada cangkerang, kayu atau sedimen keras selalunya membulat. Sesetengah siput membuat borings atau lubang gerudi pada cankerang moluska seperti kerang.
• Coprolites- terbentuk hasil dari bahan buangan haiwan atau najis haiwan yang terawet. Mungkin mengandungi serpihan makan tak terhadam yang menyediakan maklumat habitat pemakanan haiwan fosil.
• Gastroliths- adalah batuan tergilap dari hempedal burung atau perut reptilia dan dinasor.
• Kesan akar- dihasilkan oleh akar tumbuhan.

Kenapa pengawetan adalah jarang kedapatan?

Hidupan atau organisma sangat sedikit untuk terawet sebagai fosil. Persoalan ini haruslah dirujuk kepada persekitan di mana hidupan ini pernah hidup suatu ketika dulu. Contohnya serangga dan dinasor amat jarang terawet kerana mereka hidup di kawasan daratan dan bila mati amat jarang tertimbus oleh sedimen malah ada yang terurai oleh bakteria atau dimusnahkan oleh pemangsa. Berlainan bagi hidupan yang tinggal di persekitaran marin seperti moluska yang besar kemungkinan boleh terawet sebagai fosil.

Selain itu terdapat banyak hidupan yang mempunyai bahagian lembut berbanding bahagian keras. Untuk mengawetkan bahagian lembut ini memerlukan pengasingan terhadap oksigen selepas kematiannya dan hanya mungkin berlaku di persekitaran penurunan atau anerobik dengan kadar pengenapan sedimen berargilit yang tinggi; tetapi keadaan ini amat jarang sekali berlaku.