انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة
الكلية كلية العلوم للبنات
القسم قسم علوم الحياة
المرحلة 1
أستاذ المادة عامر جاسم سلمان الخفاجي
4/22/2011 6:08:47 PM
علم الحفريات Paleontology
الحفريات (Fossils) : هي بقايا او آثار الكائنات الحية التي عاشت في الازمنة القديمة ثم دفنت في الصخور بعد موتها . ولها عمر خاص وتكون أحدثها قبل ظهور الإنسان الحديث ( العصر الجيولوجي الحديث ) .
ويقسم هذا العلم الى علم الحيوانات القديمة Paleontology ويختص بدراسة الحيوانات القديمة , وعلم النباتات القديمة Paleobotany وهو يختص بدراسة بقايا النباتات في العصور القديمة.وهنالك علم الحفريات القديمة Micropaleontology الذي يدرس الحفريات التي ريمكن مشاهدتها بالعين المجردة مثل حبوب اللقاح القديمة التي حفظت بين الصخور , وعلم الحفريات الكبيرة Macropaleontology الذي يدرس الحفريات الكبيرة
. حشرة متحجرة داخل صمغ نبات ( عنبر) متحجر لهيكل اول الطيور التي ظهرت على الارض
كيفية حفظ الحفريات :
ليست كل الأحياء التي تموت تصبح حفريات فهنالك عوامل عديدة يجب ان تتوفر عند موت الإحياء لكي تصبح متحجرات وهي:
1- أن يكون للكائن الحي هيكل صلب وذلك لان الأجزاء الرخوة تتعرض للدفن والتعفن والتحلل السريع
2- يجب ان تطمر الأحياء مباشرة بالرواسب لتجنب عوامل التجوية المختلفة عليها .
3- توفر الوسط المناسب لحدوث عملية الإحلال (" بين الكائن العضوي والمادة المعدنية الصخرية ) .
اليمين : حفظ كامل لفيل الماموث . اليسار :القالب
طرق حفظ المتحجرات :
1. الحفظ الكامل للكائن الحي بدون تغيير ( Unaltered Soft and Hard Parts ) :
قد يحفظ جسم الحيوان أو النبات كاملاً دون تغير عن الشكل الأصلي أو بتغير بسيط بواسطة الدفن السريع فتكون بمعزل عن فعل البكتريا التي تؤدي إلى تحللها وتعفنها وهذا نادر جداً مثل حفظ المومياء الطبيعي بفعل الهواء الجاف في الصحراء أو الماموث في الثلاجات في سيبريا منذ العصر الجليدي السابق أو الحشرات في الإفرازات الصمغية المتحجرة للأشجار ( الكهرب ) .
2. حفظ الهياكل الصلبة بدون تغيير ( Unaltered Hard Parts ) :
في حالة تحلل الأجزاء الرخوة للحيوان بعد موته ودفنه فتبقى الأجزاء الصلبة الأصلية منه متحجرة بدون تغيير في التركيب الكيميائي لمكوناتها مثل أصداف المحاريات ( كاربونات الكالسيوم ) وأسنان الفقريات ( فوسفات الكالسيوم ) أو هياكل بعض اللافقريات من السيليكات أو مركبات عضوية معقدة أو خليط مما ذكر بهيئة معادن مختلفة لها تراكيب بلورية معينة .
3. حفظ الهياكل الصلبة متغيرة ( Altered Hard Parts ) :
إن غالبية المتحجرات التي نجدها في الطبيعة تكون فيها تغييرات متعددة وبدرجات مختلفة في تركيب البقايا الصلبة الأصلية للحيوان أو النبات . وهذه التغييرات تكون في التركيب الكيميائي أو الفيزيائي للهياكل الصلبة المتبقية أو كلاهما وقد يشمل تغيير طفيف في البناء الذري للمعادن المكونة أو تغيرات شاملة عن طريق إزالة أو إضافة أو استبدال للتركيب الكيميائي والفيزيائي للجسم الصلب الأصلي . وتكون بعدة عمليات تغييريه هي:
a. التفحم ( Carbonization ) :
وهي عملية تغيير تحدث بالأنسجة النباتية والحيوانية المغمورة بالماء خاصة ، إلى طبقات رقيقة من الكاربون بفعل المحاليل الكيماوية التي تحلل الأوكسجين والهيدروجين والنتروجين الداخل في تركيب المواد العضوية وإبقاء عنصر الكاربون فقط . مثل تفحم النباتات وبعض الأسماك والمفصليات .
b. التصخر ( Petrification ) :
وهي عملية ملئ الفراغات الموجودة في الهياكل الصلبة وأصداف الحيوانات المتبقية بمواد معدنية جديدة بفعل المياه الجوفية مما قد يزيد من كثافة وصلابة هذه الهياكل الصلبة ويجعلها مقاومة للتحلل وقد تكون المواد المعدنية مختلفة عن التركيب الكيميائي للهيكل الأصلي مثل الخشب المتحجر – وهو خشب تشبع بمواد سليكية أدت إلى تصلبه - وقد تكون المواد المعدنية المضافة مشابهة للتركيب المعدني للهيكل الأصلي كما هو في معظم شوكيات الجلد .
c. الإحلال (Replacement ) :
وهو تحول المادة الأصلية لهيكل الكائن الحي إلى مادة معدنية جديدة عن طريق استبدال الايونات المحمولة في المياه الجوفية محل الايونات الداخلة في التركيب الأصلي للهياكل وعملية الإحلال تتم ببطء شديد حتى تزال المادة الأصلية كلياً للهيكل المتحجر . ويحتفظ المتحجر الجديد بجميع التفاصيل الدقيقة للهيكل الأصلي . ومن هذه العمليات مثلاً عملية ( Hematization ) تمثل باستبدال كاربونات الكالسيوم بمعدن الهيمتايت . وعملية ( Dolomitization ) تمثل بإحلال الدولومايت محل الهياكل الكلسية . وعملية ( Silicification ) تكون بإحلال السليكا في الهياكل الكلسية .
d. التبلور ( Crystallization ) :
تكون بعض الهياكل الصلبة للحيوان من تركيب معدني غير متبلور كما هي في بعض هياكل الأحياء البدائية والاسفنجيات وتتبلور هذه المعادن أثناء التحجر وتفقد الهياكل المتبلورة جميع صفاتها الأصلية كليا أو جزئيا ، مثل معدن الاوبال ( Opal ) غير المستقر والذي يميل لفقدان المياه الداخلة في تركيبه ومن ثم تبلوره بشكل معدن الكالسيدوني أو الكوارتز .
e. إعادة التبلور ( Recrytallization ) :
وهي عملية إعادة ترتيب البناء الذري الداخل في التركيب البلوري مما يؤدي إلى فقدان معالم البناء الداخلي للهياكل ويحول الأصداف إلى ترتيب فسيفسائي للبلورات . إن عملية إعادة التبلور تحافظ على تركيب المعدني للهياكل ولكن بتركيب ذري مختلف وبالتالي بصفات فيزيائية مختلفة .
4. آثار الكائنات الحية ( Traces of Animals ) :
وفي هذا الموضوع نتعرف على المتحجرات من خلال دراسة آثارها الذي يدل على وجودها .
a. القوالب ( Molds ) والطوابع ( Casts ) :
عندما تدفن الهياكل الصلبة للحيوان وخاصة قشرة الرخويات فسوف تطبع على الرسوبيات التي تدفن فيها جميع خواصها وشكلها فيه ، وقد تذاب القشرة الأصلية تاركة ورائها قالب لشكلها وخواصها الأصلية وتكون بشكلين . القالب الخارجي ( External mold ) وهو الذي يعكس الشكل الخارجي للكائن الحي . والقالب الداخلي ( Internal mold ) الذي يتكون نتيجة امتلاء الأجزاء الداخلية من جسم الكائن العضوي بعد تفسخ وزوال الأجزاء الداخلية بالترسبات .
أما الطوابع فهي تتكون من ترسيب وتصلب معادن أو مواد جديدة في القوالب الناتجة بعد إذابة الهيكل أو القشرة الأصلية ، أي ينتج الطابع عندما تملأ القوالب بأية مادة كالمعادن أو حتى المواد الصناعية في المختبر .
b. آثار المشي والزحف والحفر ( Tracks , Trails and Burrows) :
وهي عبارة عن آثار يتركها الكائن الحي نفسه نتيجة لنشاطه أثناء الحياة مثل آثار أقدامه فوق الطين الرطب ( Tracks ) أو مسالك زحفه فوق الترسبات اللينة ( Trails ) أو الجحور التي يعملها الحيوان أثناء حياته بحثاً عن الطعام أو من اجل الحماية ( burrows ) .
آثار الأحياء traces هياكل عظمية لذئب
c. آثار البراز والفضلات ( Coprolites ) :
وهي المواد الحيوانية والفضلات المطروحة من قبل الحيوانات أثناء حياتها تسمى ( Coprolites ) . و بقايا الطعام في الأجهزة الهضمية للحيوانات قبل موتها والذي يحوي بطبيعة الأمر على مواد معدنية تساعد على حفظها لتأخذ شكل المعدة أو الأمعاء التي كانت فيه لذلك تكون مختلفة الأشكال مثل الأنابيب والكريات والحبيبات وهي ذي فائدة لمعرفة طبيعة تغذية الحيوان وشكل أو تركيب الأجزاء الهضمية له .
أهمية دراسة المتحجرات :
1. تعيين العمر النسبي وتاريخ تتابع الصخور فمن المعروف إن التتابع الصخري يتكون من طبقات تعلو بعضها البعض بحيث تكون احدث الطبقات أعلاها وأقدم الطبقات أسفلها وتبعاً لقانون التطور تكون الأحياء الموجودة في أسفل هذا التتابع عبارة عن أحياء بسيطة بدائية تتدرج في الارتفاع حتى تصل إلى احدث الطبقات . وبدراسة المتحجرات الموجودة في هذا التتابع الصخري يمكن تعين العمر النسبي لكل طبقة وتقسيمه زمنيا إلى أقسام صغيرة ، حيث تتميز بعض المتحجرات بكونها دالة لفترات زمنية معينة أولها انتشار جغرافي واسع التشابه ( Index fossils ) .
2. مضاهاة الطبقات ( Correlation ) : يمكن الاستفادة من المتحجرات الدالة للربط بين الطبقات المتشابهة في تتابعات صخرية متباعدة جغرافياً وتعين العمر النسبي للطبقات ولجميع الطبقات الأخرى المنسوبة لها .
يتم مضاهاة الطبقات من أماكن مختلفة من حيث وجود أنواع معينة من المتحجرات ويمكن تقدر عمرها النسبي
3. تعيين البيئة القديمة ( Paleoecology ) : تعطي المتحجرات معلومات مهمة عن بيئة الصخور الموجودة فيها مثل درجة حرارة وملوحة وعمق المياه التي عاشت فيها خلال ترسيب تلك الصخور ولهذه المعلومات أهمية كبيرة في معرفة شكل الأحواض البحرية القديمة مثل اتجاه أعماقها وشواطئها . فمتحجرات المرجان مثلا تدل على كون البحار كانت في زمنها دافئة وهادئة وضحلة كما أن بقايا أوراق الأشجار وسيقانها تشير إلى قرب الشاطئ من البيئة الترسيب .
4. تعيين المناخ القديم ( Paleoclimate ) : حيث أن بعض المتحجرات تعتبر مقاييس للتغيرات المناخية التي طرأت على الأرض في العصور الجيولوجية القديمة ، إنها تكون حساسة للتغيرات الحرارية والملوحة التي لها علاقة بمعدلات تساقط الأمطار ..الخ .
5. إثبات نظرية التطور : ساهمت المتحجرات بصورة كبيرة في إثبات نظرية التطور بسبب تسلسل ظهورها في التتابعات الصخرية حيث تكون في أقدمها وابسطها تطورياً في أسفل التتابع بينما تكون أحدثها وأرقاها تطورياً في أعلى التتابع .
التصنيف البايولوجي للمتحجرات : -
تصنف الكائنات الحية في علم البايولوجي إلى عدة ممالك وتصنف كل مملكة إلى عدد من الشعب ( Phylum ) وينتمي إلى كل شعبة عدد من الأصناف ( Classes ) وتقسم بدورها إلى رتب ( Orders ) وهذه تنقسم إلى عائلات ( Families ) وهذه تقسم إلى عدد من الأجناس ( Genera ) وتنقسم إلى عدد من الأنواع ( Species ) . وكما يلي :
مملكة – شعبة – صنف – رتبة – عائلة – جنس – نوع
Kingdom – Phylum – Class – Order – Family – Genus – Species
التصنيف العام :
A. مملكة البدائيات ( Protista Kingdom )
B. المملكة الحيوانية ( Animalia Kingdom )
C. المملكة النباتية ( Plantae Kingdom)
D. مملكة الفطريات ( Fungi Kingdom )
E. مملكة البكتريا ( Bacteria Kingdom )
أهم الأحداث الجيولوجية وتطور الحياة
Age in millions years Epoch
العهد Period
الفترة Era
العصر Eon
الحقبة
ظهور الإنسان الحديث
نهاية العصر الجليدي الأخير
Holocene
( Recent ) Neogene Quaternary ( Q ) Cenozoic Phanerozoic Eon
ظهور إنسان العصر الحجري
بداية العصر الجليدي الأخير Pleistocene
ارتفاع جبال الألب والهملايا ، حت شديد وتكون السهول المنبسطة Pliocene Tertiary ( T )
ازدهار النباتات وتطور الحيتان والخيول – برودة المناخ وقلة الرطوبة Miocene
ظهور الخنازير والقرود Oligocene Paleogene
ظهور الخيول والماشية - تكوين جبال الألب وهملايا – مناخ دافئ ومنتظم – انتشار الأدغال Eocene
تطور سريع للثديات
انقراض الديناصورات Paleocene
ظهور النباتات المزهرة - أقصى تطور الديناصورات - المياه تغمر معظم الجزر البريطانيا – ترسبات طباشيرية كثيفة Early Cretaceous ( K ) Mesozoic
Middle
late
ظهور الثديات والطيور - ظهور الديناصورات الضخمة - تكون الصخور الحديدية – مناخ لطيف في معظم الأرض Early Jurassic ( J )
Middle
late
ظهور الديناصور والمرجان
تقسيم قارة بانجايا
صحاري شاسعة - رواسب شير الملحية Early Triassic ( Tr )
Middle
late
تكوين قارة بانجايا وحركة الزواحف والبرمائيات إلى اليابسة ، أول أنواع السلاحف Permian ( Pr ) Paleozoic
أول ظهور الزواحف والحشرات المجنحة والمستنقعات الفحمية Pennsylvanian ( P ) Carbon-iferous
غمر بحري واسع الانتشار ، ترسبات كثيفة من الحجر الكلسي Mississippian ( M )
أول ظهور للبرمائيات والأشجار ، ظروف قارية جافة ، حت الجبال الكلدونية ، ترسبات كثيفة من الحجر الرملي الأحمر والفضة المتكتلة Devonian ( D )
أول ظهور للنبات ، تكون الجبال الكلدونية Silurian ( S )
ظهور أول الفقريات والأسماك Ordovician ( O )
انتشار الحياة البدائية بشكل واسع Cambrian ( ? )
أول المتحجرات اللافقرية الدقيقة Perecambrian
( p? ) Proterozoic Eon
أول سجل للمتحجرات Archean Eon
نشوء الأرض والمجموعة الشمسية Hadean Eon
رسم توضيحي يبين الجدول الزمني وظهور الحياة
المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .
|