Fosilie

zkamenělina prvohorního trilobita druhu Asaphiscus wheeleri z období kambria

hmyz fosilizovaný v jantaru

zkamenělý otisk prehistorické ryby

zkamenělé pozůstatky druhohorní lilijice druhu Isocrinus nicoleti z období střední Jury

Fosilie (nepřesně zkameněliny) jsou v širším slova smyslu zkamenělé i nezkamenělé zbytky a otisky jiných než recentních organismů (starších více než 10000 let) nebo jejich stopy.

Studiem fosilií a fosilních zbytků se zabývá paleontologie. Nejznámějšími fosiliemi jsou například pozůstatky pravěkých živočichů (trilobitů, dinosaurů, mamutů,...).

Původ slova a pravopis

Slovo fosilie má původ v latinském fossilis - vykopaný. To pochází od fodere (příč. trp. fossum) - kopat, hrabat.

V češtině se slovo fosilie gramaticky správně píše jen bez čárky, může se však vyslovovat krátce [-si-] i dlouze [-sí-].

Vývoj poznatků o fosiliích

Ve starověku lidé neznali pravou podstatu vzniku zkamenělin. Označovali je tedy např. jako:

• hříčky přírody (lusus naturae)
• tvarované kameny (lapides figurati)
• kameny vzniklé tvořivou silou (lapides sui generis)
• jazykové kameny (glossopetrae)
• kameny spadlé z nebe - Plinius st.

Georg Bauer (Agricola) - studoval rudní ložiska, pouze otisky rybích koster považoval za zkameněliny

Konrad Gesner - roku 1565 publikuje obrázky a popis zkamenělin v kompendiu De omni rerum fossilium genere, gemmis, lapidibus metallis, et huiusmedi (dostupné zde)

Nicolaus Stenonius - zákon stejných zkamenělin: Vrstvy obsahující stejné druhy zkamenělin jsou stejně staré.

Klasifikace fosilií

Podle velikosti

makrofosilie - viditelné pouhým okem; jejich studiem se zabývá makropaleontologie

mikrofosilie - mikroorganismy, pyl; jejich studiem se zabývá mikropaleontologie

Podle míry zachovalosti / přeměny

Fosilie jsou obvykle ne zcela přesně chápány jen jako zkameněliny (petrefakty) organismů, které prošly procesem zkamenění (petrifikací). Proces fosilizace může mít různý průběh, který je však zásadní a odráží se v míře zachovalosti fosilie.

Pravé fosilie (fosilie v užším slova smyslu)

Pravé fosilie jsou zachovalé nepřeměněné (nebo jen málo přeměněné) zbytky organismů. V jejich složení nedošlo k podstatným změnám v důsledku fosilizačních a diagenetických procesů.

1. Nejčastěji se dochovávají tvrdé části organismů:
   • kosti
   • zuby obratlovců (díky velice odolnému dentinu)
   • nezměněné schránky (např. měkkýši z neogénních téglů)
   • skořápky vajec
   • krunýře
2. může se ale dochovat i měkká tkáň
   • mumie - fosilie vzniklé rychlým vysušením těla organismu (v aridním prostředí nebo jeskyních)
   • pseudomumie - živočichové zachovaní i s měkkou tkání jinak než vysušením (zmrznutím, konzervací v prostředí bažin, živičných látek, evaporitů či ozokeritových akumulací)
   • patologické mumie - např. ohořelé zbytky těl, fraktury,..
   • fyziologické mumie - části organismů ztracené už za jejich života (parohy, kopyta,...)

Nepravé fosilie (fosilie v širším slova smyslu)

U takto zachovaných fosilií došlo k nahrazení jejich původních schránek nebo tkání jinou minerální látkou, a to dokonce i opakovaně (původně pyritické fosilie mohou v oxidačních podmínkách přejít na limonitizované atd.).

• (kamenné) jádro - sediment vyplňuje vnitřní prostor schránky. Na vnějším povrchu jádra, se otiskují vnitřní struktury schránky (svalové vtisky, otisky pláště, vaskulární systém ap.).
  1. jádro úplné - sediment vyplní celý vnitřní prostor schránky
  2. jádro neúplné - nedojde k vyplnění celé schránky (sedimentu stojí v cestě např. přepážky ve fragmokonu u hlavonožců)
  3. jádro skulpturní - na povrchu jádra se otiskne skulptura povrchu schránky (schránka se rozpouštěla v nezpevněném sedimentu)
  4. jádro složené - na povrchu jader prolínají struktury jádra vnitřního i struktury povrchu krunýře (k tomu někdy dochází u plochých krunýřů trilobitů)
• otisk - znázorňuje charakter vnějšího povrchu organizmu, např.zachovaného jako jádro. Jedná se tedy o protiotisk (útvar konkávní). Z čistě deskriptivního hlediska se otisk označuje jako negativ a jádro (či zachovaná schránka) jako pozitiv (má konvexní reliéf).
• výlitek - jedná se o jádro v širším slova smyslu. Po vytvoření jádra (vnitřního) a po rozpuštění schránky vznikne mezi jádrem a protiotiskem dutina. Jestliže se vyplní sedimentem nebo fosilizačním minerálem vznikne výlitek.
• odlitek - vznikne vyplněním dutiny po schránce i jejího vnitřního prostoru.

Mezi fosilie v širším slova smyslu se přiřazují též fosilní stopy po činnosti organizmů - ichnofosilie či ichnity (dříve označované jako problematika, hieroglyfy či bioglyfy). Jedná se zejm. o otisky končetin, nebo jen drobné dírky po vrtání či cestičky po lezení. Patří sem také zkamenělé výkaly (koprolity)

Odvětví paleontologie, které se zabývá výzkumem fosilních stop se nazývá ichnologie (též palichnologie či paleoichnologie).

Vznik fosilií

Nejčastěji tak, že živočich nebo rostlina uvízne v usazeninách, obvykle pod vodou. I když se masité části těla takto pohřbených živočichů rychle rozloží, tvrdé složky, kosti a skořápky zůstanou zachovány, v některých případech prakticky bez poškození. Většinou však prosakující voda částečně nebo úplně zanese spáry a dutiny nerostnými usazeninami a promění je v kámen. V případě dřeva může být původní hmota postupně, molekulu za molekulou, nahrazována minerály, především oxidem křemičitým. V tomto případě se zachovají původní charakteristické rysy včetně letokruhu, ba dokonce i buněčné struktury. Fosilizace může proběhnout i tak, že původní struktury zcela zmizí a zanechají po sobě buď dutinu, nebo jakousi přírodní "formu" ve skále. Občas do těchto forem pronikají jiné materiály, které pak vytvářejí odlitek originálu. Formám "na listy" a jiné tenké struktury se říká otisky. Původní obrysy listu a živočichu s měkkým tělem se můžou uchovat také v jemném nánosu bahna. Zvlášť krásné jsou takto vzniklé jemné prokreslené otisky kapradin.

Horniny, ve kterých nalézáme zkameněliny

Největší množství fosilií se nachází v sedimentárních horninách, v jílovitých břidlicích, ve vápenci a v pískovci, kam byl ten či onen organismus pohřben v období jejich vzniku. Mimořádně vzácné jsou zkameněliny v metamorfovaných horninách, protože fosilie v původní hornině byly obvykle zničeny při její transformaci. Některé sedimentární horniny jsou prakticky ztuhlými nánosy fosilií. Bílé útesy u Doveru na březích Lamanšského průlivu jsou mocnými vrstvami naplavené křídy. Tento typ vápence se téměř výlučně skládá z úlomků miniaturních mušliček a uhličitanu vápenatého, pocházejícího z pozůstatku malých mořských živočichů. Velmi vzácné jsou nálezy „forem“ rostlin a zvířat v magmatických horninách. V Oregonu objevili zcela ojedinělou „formu“ jednoho druhu nosorožce, který zahynul při sopečném výbuchu zhruba před dvaceti miliony let.

Nejstarší fosilie

prokaryota (ca před 3,8 mld. let)

• Archaeosphaeroides barbertonensis - Onverwacht (JAR)
• Siphonophycus (Západní Austrálie) - sporné

eukaryota (ca před 2 mld. let)

• řasa Gryphania (pohoří Iron)
• Cooksonia - nejstarší rostlinná makrofosilie

Jantar

Související informace naleznete také v článku Baltský jantar.

Kousek jantaru s nedotčeným exemplářem drobného hmyzu jsou vlastně dvě zkameněliny zároveň, protože i jantar je fosilie. Odpradávna ceněný žlutý sklovitý materiál je totiž zkamenělým kouskem stromové pryskyřice. Většinou se nachází na pobřeží Baltského moře, kde kdysi bohaté jehličnaté lesy bývaly zdrojem jantarotvorné suroviny. Hmyz, listy a jiné kousky rostlin se občas v lepkavé pryskyřici zachytily a ta pak zkameněla. Hmyz se zachoval tak dokonale, že vidíme dokonce i jemné žilky v křídlech, a vypadá to, jakoby stále v kousku jantaru fyzicky byl. Ve skutečnosti tomu tak není. Zbyla z něj jen pouhá forma s obtiskem.

Pseudofosilie

Útvary připomínající fosilie, které jsou původu:

1. anorganického - např.:
   • konkrece - nerostné útvary kulovitého, čočkovitého či nepravidelného tvaru, odlišné od okolního sedimentu, uvnitř kterého vznikl v průběhu diageneze
   • dendrity - drobné keříčkovité povlaky na puklinách různých hornin, složené nejčastěji z oxidických sloučenin manganu a vysrážené z prosakujících vod
   • otisky krystalů minerálů
   • otisky dešťových kapek
2. antropogenního - artefakty

Odkazy

Literatura

• Malá Československá encyklopedie
• Fejfar, O.: Zkamenělá minulost. Albatros, Praha, 1989. 2. vyd. 304 s.

Související články

• živoucí fosilie
• recentní organismus
• tafonomie

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu fosilie na Wikimedia Commons
• Vznik a možnosti zachování fosilií | geologie.vsb.cz
• Co jsou to zkameněliny | Paleontologie.cz
• fosilie - Geologická encyklopedie