التمعدن

التمعدن هو عملية تحجر العظام والأنسجة، حيث تتشكل رواسب معدنية تُكوّن قوالب داخلية للكائنات الحية. تحمل المياه هذه المعادن لتملأ الفراغات داخل الأنسجة العضوية. ونظرًا لطبيعة هذه القوالب، يُعد التمعدن مفيدًا بشكل خاص في دراسات التراكيب الداخلية للكائنات الحية، وخاصة النباتات. [ 1 ]

عملية

التمعدن، وهو نوع من أنواع التحجر، يتضمن ترسب المعادن داخل خلايا الكائنات الحية. تتسرب المياه من باطن الأرض أو البحيرات أو المحيطات إلى مسام الأنسجة العضوية، مُشكلةً قالبًا بلوريًا من المعادن المترسبة. تبدأ البلورات بالتشكل في جدران الخلايا المسامية. تستمر هذه العملية على السطح الداخلي للجدران حتى يمتلئ التجويف المركزي للخلية، المعروف باسم " اللُومِن" ، تمامًا. تبقى جدران الخلايا نفسها سليمة محيطةً بالبلورات. [ 2 ]

التسيليكات

في عملية التسيليكا ، [ 3 ] يؤدي تجوية الصخور إلى إطلاق معادن السيليكات ، وتشق السيليكا طريقها إلى مسطح مائي راكد. في نهاية المطاف، يتغلغل الماء المحمل بالمعادن في مسام وخلايا كائن حي ميت، حيث يتحول إلى هلام . بمرور الوقت، يجف هذا الهلام ، مكونًا بنية بلورية أوبالينية تمثل قالبًا داخليًا للكائن الحي. وهذا ما يفسر التفاصيل الموجودة في التمعدن. تكشف عملية التسيليكا معلومات حول نوع البيئة التي يُحتمل أن يكون الكائن الحي قد عاش فيها. معظم الأحافير التي تعرضت للتسيليكا هي بكتيريا وطحالب ، [ 3 ] وأنواع أخرى من النباتات. التسيليكا هي النوع الأكثر شيوعًا من التمعدن. [ 4 ]

تمعدن الكربونات

كرة من الفحم

تتضمن عملية التمعدن الكربوني تكوين كرات الفحم، وهي عبارة عن أحافير لأنواع عديدة من النباتات وأنسجتها. وتوجد هذه الكرات غالبًا في وجود مياه البحر أو الخث الحمضي. وتتكون كرات الفحم نتيجة تكوّن رواسب كلسية من الخث بفعل كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم . غالبًا ما تكون كروية الشكل، ويتراوح وزنها من بضعة غرامات إلى عدة مئات من الكيلوغرامات، وتتشكل عندما يتغلغل الماء المحتوي على الكربونات في خلايا الكائن الحي. يوفر هذا النوع من التحجر معلومات قيّمة عن الحياة النباتية في العصر الكربوني العلوي (منذ 325 إلى 280 مليون سنة). [ 5 ]

الأمونيت المتحجر بالبيريت من جنس Lytoceras في طفلة هولزمادن

التبلور البيريتي

تتضمن هذه الطريقة عنصري الكبريت والحديد . قد تتعرض الكائنات الحية لعملية البيريتة عندما تكون في رواسب بحرية مشبعة بكبريتيدات الحديد ( البيريت هو كبريتيد الحديد). عند تحلل المواد العضوية، تُطلق الكبريتيد الذي يتفاعل مع الحديد المذاب في المياه المحيطة. يحل البيريت محل مادة قشرة الكربونات نتيجة لنقص الكربونات في المياه المحيطة. تتعرض بعض النباتات لعملية البيريتة عندما تكون في بيئة طينية، ولكن بدرجة أقل من البيئة البحرية. تشمل بعض الأحافير المتأثرة بالبيريت أحافير دقيقة من العصر ما قبل الكمبري، ومفصليات الأرجل البحرية ، والنباتات. [ 6 ] [ 7 ]

الآثار العلمية

تحافظ الأحافير المتحجرة على بنية الخلية الأصلية، مما يُساعد العلماء على دراسة الكائن الحي على المستوى الخلوي. تُشكّل هذه الأحافير ثلاثية الأبعاد قوالب دائمة للهياكل الداخلية. تُساعد عملية التمعدن على منع انضغاط الأنسجة، وبالتالي الحفاظ على الحجم الحقيقي للأعضاء. كما تكشف الأحفورة المتحجرة الكثير عن بيئة الكائن الحي والمواد الموجودة فيها، نظرًا لحفظها لأجزاء الجسم الرخوة. يُساعد هذا الباحثين على دراسة النباتات والحيوانات والكائنات الدقيقة في مختلف العصور.

أمثلة على التمعدن

مقطع مصقول من الخشب المتحجر يظهر حلقات النمو السنوية.

مراجع

  1. ماني، ك. (1996). التمعدن. تم استرجاعه في 29 مارس 2009 من موقع Fossils: A window to the past. الموقع الإلكتروني: http://www.ucmp.berkeley.edu/paleo/fossils/permin.html
  2. لورين إي. بابكوك ، "التمعدن"، في AccessScience@McGraw-Hill، http://www.accessscience.com ، doi : 10.1036/1097-8542.803250
  3. 1 2 غوتز، أنيت إي؛ مونتيناري، مايكل؛ كوستين، جيلو (2017). "التسيليكات وحفظ المادة العضوية في طبقة موشلكالك الأنيسية: دلالات على ديناميكيات حوض بحر موشلكالك في وسط أوروبا" . جيولوجيا وسط أوروبا . 60 (1): 35-52 . Bibcode : 2017CEJGl..60...35G . doi : 10.1556/24.60.2017.002 . ISSN 1788-2281 . 
  4. أوهلر، جون هـ.، وشوبف، ج. ويليام (1971). الأحافير الدقيقة الاصطناعية: دراسات تجريبية حول تمعدن الطحالب الخضراء المزرقة في السيليكا. مجلة ساينس . 174، 1229-1231.
  5. سكوت، أندرو سي؛ ريكس، جي. (1985). "تكوين وأهمية كرات الفحم الكربوني" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية . ب 311 (1148): 123-137 . Bibcode : 1985RSPTB.311..123S . doi : 10.1098/rstb.1985.0144 . JSTOR 2396976 . 
  6. وايسي، د. وآخرون (2013) تحليل نانوي للأحافير الدقيقة المتأينة يكشف عن استهلاك غيري التغذية تفاضلي في صخرة غانفليت تشيرت التي يبلغ عمرها حوالي 1.9 مليار سنة، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم 110 (20) 8020-8024 doi : 10.1073/pnas.1221965110
  7. رايزويل، ر. (1997). إطار جيولوجي كيميائي لتطبيق نظائر الكبريت المستقرة على عملية التبيريت الأحفوري. مجلة الجمعية الجيولوجية 154، 343-356.