Вкаменелост е остатък или следа от древно живо същество.

В седиментните скали се срещат вкаменелости на животни, растения или протисти.

При типичните вкаменелости формата на тялото е запазена, но първоначалните молекули, които са го изграждали, са заменени с неорганичен материал, например калциев карбонат (CaCO3) или силициев диоксид (SiO2). Вкаменелостта прилича и е направена от скала. То е минерализирано или вкаменено (буквално превърнато в скала).

Вкаменелост може да бъде и отпечатък или отпечатък на живо същество, останал във вкаменената кал от отдавна отминала епоха.

Как се образуват вкаменелостите

Образуването на вкаменелости е резултат от поредица процеси (грубо наричани тафономия), които включват бързо зариване, ниски нива на окисление, химична стабилизация и диагенеза на седиментите. Най-често срещаните начини за запазване са:

  • Перминерализация (минерализация): минерали проникват в порите на органична материя и я укрепват — често срещан при кости и дървесина.
  • Замяна (replacement): оригиналният органичен материал се разрушава и се замества от минерали като CaCO3 или SiO2.
  • Отливки и отпечатъци (molds и casts): меките седименти запазват външната форма на организма; след втвърдяване може да се образува отливка.
  • Въглеродна филмова компресия (carbonization): оставя тънък черен отпечатък от органични въглеродни остатъци — често при листа и меки организми.
  • Инклюзии в кехлибар: дребни животни, насекоми и растителни части могат да бъдат запазени почти незасегнати в смола (кехлибар).
  • Замразяване, торф и нефтени ями: в някои случаи цели организми се запазват поради липса на разграждане (напр. мамути в пермафрост).

Видове вкаменелости

  • Телесни (body) вкаменелости: кости, черупки, екзоскелети, листа, вкаменено дърво.
  • Следи (trace) вкаменелости: буквални отпечатъци от движение — стъпки, ровичкания, гнезда и изкопаеми биотракси.
  • Микрофосили: микроскопични останки като динофлагелатни цисти, спори, микроорганизми и някои скелети на микроскопични животни.
  • Химически фосили (биомаркерни): остатъци от органични молекули, които показват наличието на живи организми (нова област за реконструкция чрез мас-спектрометрия).
  • Инклузии и материали: кехлибар, нефт, въглища, коса, остатъци от ДНК и протеини (позволяват молекулярни изследвания).

Кои организми се вкаменяват най-често

Някои организми се вкаменяват добре, а други — не. Най-често срещаните вкаменелости са тези, оставени от организми, които произвеждат твърди материали. Пример за това са твърдите, калцитни черупки на мекотелите (като миди и охлюви) и на рядко срещаните днес брахиоподи (известни също като черупки на лампи). Тези обитаващи морето ракообразни са създали много фосилифорни (т.е. съдържащи вкаменелости) варовикови слоеве в земята.

Организмите с меко тяло могат да се вкаменеят при специални обстоятелства: добър пример за това е биотата от Едиакаран. Други изключително добре запазени находки идват от т.нар. "Lagerstätten" (находища със забележително съхранение), като Burgess Shale и Solnhofen, където меки тъкани и детайли са запазени по необичаен начин.

Примери и известни вкаменелости

Най-известните вкаменелости за широката публика са тези на гигантските праисторически динозаври. Вкаменените кости и следи от тези огромни древни влечуги могат да се видят в много музеи по естествена история и науки за земята. Други известни примери включват вкамененото дърво, инклузиите в кехлибар и микрофосилите, които помагат за разгадаване на древни екосистеми.

Изследване и методи

Изследването на вкаменелости от геолози и биолози е известно като палеонтология. Ако изследването поставя живите същества в техния екологичен контекст, то се нарича палеобиология. Съвременните методи включват:

  • радиометрично датиране за определяне на абсолютната възраст на скалите;
  • стратиграфски методи и използване на индексни вкаменелости за относително датиране;
  • микроскопски анализ, сканиране с КТ и 3D реконструкции за вътрешна анатомия;
  • стабилни изотопи, за да се реконструира диета, климат и среда;
  • молекулярни методи (анализ на древна ДНК, протеомика и биомаркери) при добре запазени образци.

Значение в палеонтологията и науката

Вкаменелостите са ключови за разбирането на еволюцията, изменението на климата и древните екосистеми. Те позволяват да се:

  • възстановяват външният вид и начинът на живот на изчезнали организми;
  • корелират и датират скални пластове (биостратиграфия);
  • изследват темповете и моделите на еволюция, масови измирания и адаптации;
  • намерят ресурси (напр. нефт и въглища) чрез изучаване на органичния материал и седиментите.

Ограничения и изкривявания

Фосилният регистър има вродени ограничения: запазват се най-вече организми с твърди части, а меки тъкани и наземни организми са по-рядко представени. Това води до т.нар. запазващ пристрастие (preservation bias) — някои групи и периоди са по-добре запазени и следователно по-добре познати.


 Примери за вкаменелости са кости, черупки, екзоскелети, каменни отпечатъци на животни или микроби, предмети, запазени в кехлибар, коса, вкаменено дърво, нефт, въглища и остатъци от ДНК.