كيف تتكون الأحافير
تموت معظم النباتات والحيوانات وتتعفن متحللة دون أن تترك أي أثر في السجل الأحفوري. وتقوم البكتيريا وأحياء أخرى بتحليل الأنسجة الطرية كالأوراق أو اللحوم. ونتيجة لذلك فإن هذه الأنسجة نادراً ما تترك أي سجلات أحفورية. وحتى أكثر الأجزاء صلابة مثل العظام والأسنان والأصداف والخشب تبلى في النهاية بوساطة المياه المتحركة أو تذيبها مواد كيميائية. إلا أنه عند طمر بقايا النبات والحيوان في الترسبات فإنها قد تصبح متحأفرة. وتحفظ هذه البقايا في الغالب دون تغيير يذكر. ولكن معظمها يعتبره تغيير بعد الدفن. ويختفي العديد منها تماماً، إلا أنه يترك سجلاً أحفورياً في الراسب.
ويمكن الحفاظ على الأحافير بعدة طرق. والطرق الرئيسية لتكوين الأحافير هي: ١- تكوين الطبعات والقوالب والمصبوبات ٢- الكربنة (التفحم) ٣- التحجر.
تكوين الطبعات والقوالب والمصبوبات. تتكون بعض الأحافير من شكل محفوظ أو خطوط عريضة لبقايا نبات أو حيوان. كما تتكون الطبعات وتحسمى أحياناً الصور أو النقش، وهي منخفضات أحفورية ضحلة في الصخر، عندما تدفن بقايا رقيقة من أجزاء من النبات أو الحيوان في راسب وتتحلل. وبعد تحول الراسب إلى صخر، فإن ما يتبقى محفوظاً هو في الواقع معلم للنبات أو الحيوان. ويتكون العديد من الآثار من خطوط صغيرة تركتها عظام أسماك أو أوعية ذات جدار سميك كانت قد وجدت في داخل الأوراق. وفي بعض الأحيان تحفظ الأجزاء الناعمة الطرية مثل الريش أو الأوراق على شكل طبعات.
ويشكل القالب بعد دفن الأجزاء الصلبة في الوحل أو الطين أو مواد أخرى يمكن أن تتحول إلى صخر. وفيما بعد، تقوم المياه بإذابة الجزء الصلب المدفون تاركة وراءها قالباً - وهو منطقة مجوفة تشبه الجزء الأصلي الصلب - داخل الصخر. أما المصبوب فيتشكل عندما يترشح الماء المحتوي على معادن مذابة ورسيمات أخرى دقيقة من خلال القالب، حيث يرسّب الماء هذه المواد الدقائقية التي تملأ القالب في النهاية الأمر مشكلة نسخة من الجسم الأصلي الصلب. والعديد من الأصداف البحرية محفوظة على صورة قوالب أو مصبوبات.
الكربنة (التفحم). تنتج عندما تترك الأنسجة المتحللة خلفها آثاراً من الكربون. وتبقى الأنسجة الحية من مركبات الكربون وعناصر كيميائية أخرى. وعندما تتحلل الأنسجة إلى مكوناتها الكيميائية فإن معظم هذه الكيميائيات تختفي. وفي حالة الكربنة تبقى طبقة رقيقة من غشاء كربوني يشكل الكائن. ومن خلال الكربنة تم حفظ أسماك ونباتات وحشرات ذات أجسام طرية بتفاصيل دقيقة جداً.
التحجر. أصبحت نباتات وحيوانات كثيرة متحأفرة بعد أن تسربت المياه المحتوية على معادن في مسام الأجزاء الأصلية الصلبة. ويسمى هذا الفعل بالتحجر. وفي العديد من هذه الأحافير فإن بعض المادة الأصلية - إن لم يكن كلها - أُبقيتْها المعادن بل قوتها وصلابتها. وتسمى هذه العملية بالتمعدن. وقد عُثر على أخشاب أحفورية من مستوى القرن الأصغرية إلى جذوع أشجار ضخمة في مناطق عدة من العالم. وتوجد هذه الأخشاب الأحفورية في بعض المناطق بنسب كبيرة جداً لدرجة أنها سميت الغابات المتحجرة. فمنطقة شمالي أريزونا في الولايات المتحدة الأمريكية - على سبيل المثال - تحوي المتنزه الوطني للغابات المتحجرة. ويعتقد بأن هذه المتنزه أكبر مناطق العالم من حيث كمية الأخشاب الأحفورية الغنية بالألوان.
وفي حالات أخرى، فإن المعادن في الماء تحل كلياً محل النبات أو الحيوان الأصلي. وتسمى هذه العملية الإحلال، وتشمل المعادن في الوقت نفسه؛ حيث يذيب الماء المركبات المكونة للمادة الأصلية، بينما تترسب المعادن بدلاً منها. ويمكن لعملية الإحلال هذه أن تنتج نسخة مطابقة للأصل قد تشمل حتى التفاصيل المجهرية للجزء الأصلي الصلب من المادة.
عمليات أخرى. يمكن للنباتات أو الحيوانات أن تتأحفر** أحياناً بتغير قليل أو دون تغير؛ ففي عملية التحنيط، يتم حفظ جلد الحيوان وبعض الأنسجة الأخرى بالتجفيف أو بفعل مواد كيميائية. ويمكن أن تتم عملية التحنيط فيما لو دفن الحيوان الميت في مكان جاف مثل الصحراء، أو في مادة الأسفلت، أو أي مادة زيتية.
وتُحفظ بعض العمليات جميع الحيوانات؛ ففي بعض الأحيان، تم حفظ الحشرات بكاملها في مادة الكهرمان، وهي المادة النباتية السائلة بعد تصلبها والمستخلصة من الصنوبر القديم أو أشجار أخرى. ومثل هذه الحشرات كان
قد تم احتباسها في هذه المادة اللزجة عند تحولها إلى كهرمان. ففي ألاسكا في الولايات المتحدة الأمريكية، كما في سيبيريا في شمال آسيا وجد الماموث الصوفي متجمداً في الأرض منذ آلاف السنين. وظل محتفظاً بشعره وجلده ولحمه وأعضائه الداخلية كما كانت عليه عند موته.