تعريف المستحاثات الأحفورية : هي بقايا نباتات أو حيوانات محفوظة في الصخور أو مطمورة بعد تحللها خلال أحقاب زمنية طويلة وهي ما تعرف بالباليونتولوجي وتظهر هذه المستحاثات أشكال الحياة بالأزمنة الماضية وظروف معيشتها و حفظها خلال الأحقاب الجيولوجية المختلفة.
ومعظم الحفائر للنباتات والحيوانات دفنت في الرمل أو الجليد أو عاشت بالماء أما الأسماك فهي عادة لا تصبح حفائر وذلك لأن عند موتها لا تغطس في قاع الماء لهذا نجد أن حفائر الأسماك نادرة يمكن أن تظهر على الشواطئ نتيجة المد والجزر حيث لا يبقى منها سوى عظام الرأس والأسنان والهيكل العظمي وقد تبقى مدة زمنية طويلة تصل إلى ملايين السنين كالفيلة والماموث التي تم العثور عليها على ضفة نهر التمز.
أما النباتات والحيوانات الرخوة فقد تترك بصماتها أما الثمار والبذور وحبوب اللقاح فتحتفظ بهيئتها كثمار البلح التي عثر عليها في الطين بلندن كما وجدت متحجرات في حمم البراكين وتحت طبقات الجبال والتلال والجليد وفي الصخور.
ومن خلال هذه الأحافير يمكننا تحديد أصول وعمر الحيوان والإنسان والنبات خلال الحقب الجيولوجية التي تعاقبت فوق الأرض.
المرسب الإحفوري :
المرسب الإحفوري هو : مكمن رسوبي يحتوي على احافير غير عادية تكون محفوظة بشكل استثنائي وقد تكون هذه التشكيلات ناتجة عن دفن جثة في بيئة خالية من الأكسجين مع الحد الأدنى من البكتيريا وبالتالي تأخير عملية التحلل.
هناك العديد من الأمثلة عن أفضل هذه المكامن في أنحاء العالم منها سجيل بورغيس وسجيل ماوتيامشان تعود للعصر الكامبري أما من العصر الديفوني فيوجد مازون كريك أما في العصر الفحمي فتوجد سولنهوفن الجيري من العصر الجراسي أما سانتانا وييكسيان فتعود للعصر الطبشيري وغرين ريفر تعود للأويوسين.
أنواع المراسب الأحفورية :
إن علماء الحفريات يميزون بين نوعين من المراسب الإحفورية هما :
- مرسب إحفوري حفظي وهي معروفة بالحفاظ الإستثنائي على الأثار والكائنات المتحجرة فالمراسب الإحفورية الحفظية أما بالغ الأهمية في إعطاء إجابات بلحظات مهمة في تاريخ وتطور الحياة مثال على ذلك تكون سولنهوفن الجيري مع أقدم الطيور المعروفة (المجنح العتيق ) وتكون سجيل بورغيس مع الإنفجار الكامبري.
- مرسب إحفوري تركيزي وهو مرسب ذات تركيز خاص من الأجزاء العضوية المنفصلة وهي أقل إثارة من المراسب الإحفورية الحفظية محتوياتها تظهر دائما درجة كبيرة من الوقت المتوسط بمعنى أن تراكم العظام مع عدم وجود رواسب أخرى يستغرق بعض الوقت.
الحفظ في المراسب الإحفورية :
يتم الحفظ في المراسب الإحفورية الحفظية كائنات متصلبة قليلا وكائنات ذات أجسام لينة ويمكن أن يحفظ أيضا بقايا كائنات التي من الممكن أنها لم تحفظ في سجلات الأحافير العظمية فهذه المراسب تقدم سجلات أكثر إكتمالا عن السلوكيات القديمة والتنوع البيولوجي كما تساعد في إعادة بناء بيئة المجتمعات القديمة ربما ينتج عن عدد من مسارات التاريخ الحفري قد تتسبب في تكون المراسب وهذه بعض الأسباب:
- الأفلام الكربونية وهي نتيجة لصون بورغيس من نوع الصخر
- أنواع حفظ الكائنات الحية بحيث يمكنها حفظ الكائنات الحية في الفوسفات
- الحفاظ على الينابيع المريرة حيث يحفظها في السيليكا
- البايرايت يحافظ على تفاصيل رائعة من نمط ثلاثي الفصوص من نوع بيتشر
- إن الحفاظ على نوع إيدياجاران يحفظ القوالب بمساعدة الحصيرة الميكروبية
التصنيف :
من الصعب أو المستحيل تحديد الكائن الذي ترك أثار المستحاثات الأحفورية بشكل مؤكد تماما وفي حالات نادرة يتم التعرف على هذا الكائن من خلال المسارات الخاصة به وربما تنتج الكائنات المختلفة مسارات متماثلة تماما فلهذا التصنيف التقليدي غير قابل للتطبيق وأنشأ شكل شامل للتصنيف يساعدنا في التعرف على خمسة أصناف سلوكية في أشمل مستوى من التصنيف :
- دوميشنيا : هياكل تعكس مكان حياة الكائن الحي الذي أنشأه
- فودينيشنيا : هي هياكل ثلاثية الأبعاد قد خلفتها الحيوانات التي تأكل طريقها عبر الرواسب (أكل الفضلات)
- باسيشنيا : وهي أثار التغذية التي خلفها الرعاة على سطح الرواسب
- كوبيشنيا : هي أثار الراحة وهي عبارة عن شكل انطباع تركه الكائن الحي على الرواسب الرخوة
- رايشنيا : وهي أثار الزحف على سطح
ويمكن أن تصنف المستحاثات الأحفورية في شكل أجناس حيث يتم تقسيم بعضا منها إلى مستوى الأنواع بحيث يعتمد التصنيف على الهيئة والنمط السلوكي والشكل.
من أجل الفصل بين سجل المستحاثات الأحفورية الجسدية والأثار الإحفورية أنشأت أنواع علم الأثار الحيوية حيث ينظر إلى تصنيفاته بشكل مختلف في المصطلحات الحيوانية عن الأصناف القائمة على المستحاثات الأحفورية الجسدية مثال :
- المستحاثات من أواخر العصر الكامبري
- هياكل النمل الأبيض من العصر الثلاثي وحتى العصر الهولوسيني
- أثار الديناصورات من الحقبة الوسطى
المعلومات التي قدمتها :
الأثار مؤشرات بيئية وحيوية قديمة وهامة لأنها محفوظة في موقعها الأصلي أو في مكان الكائن الحي يمكن للأثار الحفرية أن تبلغنا بأمرين فقط هما تماسك الرواسب في وقت ترسبها و مستويات الطاقة في البيئة الرسوبية.
علم البيئات القديمة :
مستحاثات الأثار تزودنا بأدلة غير مباشرة على الحياة في الزمن الماضي كأثار الأقدام والجحور والمسارات والبراز التي خلفتها الحيوانات وليس بقايا جسد الحيوان المحفوظة كما تزودنا مستحاثات الأثار بسجل نشاط كائن حي خلال حياته بعكس معظم الحفريات التي يتم انتاجها بعد وفاة الكائن الحي فقط.
الأثار تتشكل بواسطة الكائنات الحية التي تؤدي وظائف حياتها اليومية كالزحف أو الحفر أو المشي أو التغذية.
وتعتبر أثار أقدام رباعيات الأطراف والجحور التي صنعها المحار الملزمي ومسارات الدود ومفصليات الأرجل جميعها حفريات أثرية.
وأكثر مستحاثات الأثار أهمية هي الأثار التي خلفتها أصابع أقدام الدينصورات والأركوصورات بحيث تعطي هذه البصمات للعلماء أدلة حول كيفية عيش هذه الحيوانات بالرغم من أنه يمكن إعادة تشكيل هياكلها العظمية لكن أثار أقدامها المتحجرة تحدد كيف وقفو وساروا بدقة بحيث تخبرنا هذه المسارات بأشياء كثيرة كمشية الحيوان الذي خلفها و هل الأطراف الأمامية لامست الأرض أم لا.
البيئات القديمة :
من الصعب نسب مستحاثات أثار الأقدام التي تصنعها فقاريات رباعية الأرجل لنوع معين من الحيوانات لكن يمكنها أن توفر معلومات قيمة كوزن وسرعة وسلوك الكائن الحي الذي صنعها وتتشكل مثل هذه المستحاثات عندما تسير الثديات والطيور والزواحف والبرمائيات على رمل أو طين وقد يكون رطبا ثم يتصلب بعد ذلك بدرجة كافية لحفظ هذه الأثار قبل ترسب الطبقات التالية من الرواسب وهناك بعض المستحاثات يمكنها أن تقدم تفاصيل حول كيفية تبلل الرمال عند إنتاجها ويمكنها أن تسمح بتقدير إتجاهات الرياح القديمة كما يمكن لهذه المستحاثات أن تنشأ في أعماق مائية معينة وتستطيع أن تعكس أيضا نسبة المواد غير المنحلة ضمن عمود الماء.
ما هي العلاقة بين الطبقات :
تستخدم مستحاثات الأثار كمؤشرات إحفورية لأجل تأريخ الصخور التي وجدت فيها كبعض الجحور التي حدثت فقط في طبقة تعود للعصر الثلاثي في مناطق واسعة جنوب ألمانيا
ولمستحاثات الأثار فائدة إضافية حيث يظهرالكثير منها قبل أن يقوم الكائن بتعديلها الأمر الذي يوسع مداها الطبقي.
تطور المستاحاثات :
يعود تاريخ مستاحاثات الأثار الكبيرة إلى (2000-1800) مليون سنة حيث يعتبر هذا التاريخ مبكرا جدا لكونها ذات أصل حيواني.
إن الجحور التي يعود تاريخها إلى 1100 مليون عام قد صنعت من ثبل الحيوانات التي تغذت على الجانب السفلي من الحصائر الميكروكريكية والتي تحميهم من مياه المحيطات غير المناسبة كيميائيا كما ظهرت أشكال جديدة من مستحاثات الأثار مع بدأ العصر الكامبري كالأثار التي تنسب عادة إلى مفصليات الأرجل الأمر الذي يمثل توسيع الأنماط السلوكية سواة من حيث التعقيد أو الوفرة.
كما تعتبر المستحاثات الأثرية مصدرا غاية في الأهمية للبيانات من هذه الفترة لأنها مصدر غير مرتبط بشكل مباشر بوجود أجساد الكائنات المتحجرة وهي عادة نادرة خلال العصر الكامبري غير أن تحديد نوع الكائنات التي صنعت مستحاثات الاثار أمرا صعبا.
إن سجل المستحاثات الأثرية يشير إلى أن الكائنات الحية المتناظرة كبيرة الحجم والتي عاشتت على قاع المحيطات تنوعت بسرعة في أوائل العصر الكامبري لكن هذا التنوع حدث بسرعة أقل منذ ذلك الحين ثم صنف العديد من الأثار بشكل مستقل تباعا لمجموعات مختلفة من الكائنات الحية.
كما تقدم مستحاثات الأثار أول دليل على الحياة الحيوانية على سطح الأرض وإن أقدم أثار لمفصليات الأرجل يعود إلى العصر الكامبري الأوردوفيشي حيث تسمح المسارات المرسومة من العصر الأوردوفيشي على الحجر الرملي بتحديد سلوك هذه الكائنات.
