A kövek mesélnek

Geológiai barangolás Magyarország lankái között.

Szöveg:
2025. február 11.

Kővé vált élőlények nyomában

Az üledékes kőzetek terepi tanulmányozása közben gyakran megakadhat a tekintetünk korábban élt növények és állatok maradványain. A különféle típusú ősmaradványok (kövületek vagy fosszíliák) a földtörténet irdatlan hosszának egy viszonylag jól behatárolható szakaszát képviselhetik, és vizsgálatukkal nem csak az adott kőzet kora, hanem a lerakódás őskörnyezete is rekonstruálható. Írásunkban természetesen nem tudjuk az összes egykoron élt élőlény maradványát lajstromba venni, de az ősmaradvánnyá válás (fosszilizáció) alapvető típusait szívesen olvasóink elé tárjuk.

A fosszíliák az egykori élet dokumentumai. Modern értelmezésben ez egy olyan gyűjtőfogalom, amely magában foglalja az egykori élet valamennyi megnyilvánulását, a kövületektől a szerves eredetű, de alaktalan kémiai fosszíliákig, vagy az egykori életműködésre utaló nyomokig. Géczy Barnabás „Őslénytan” című örök klasszikus tankönyve – mondhatni Bibliája – az első fejezetben már leszögezi: „A fosszilizálódáshoz szerencse kell.” Milyen szerencsés feltételek együttállása kell ahhoz, hogy megmaradjon az egykori élőlény vagy annak nyoma?

Fontos, de önmagában még nem elegendő feltétel a szilárd váz jelenléte az adott élőlénynél. A legtöbb gerinctelen élőlény esetében a szilárd váz kalcium-karbonátból áll. Aragonitból építik fel meszes kültakarójukat a korallok, az ammoniteszek és egyes csigafajok. Kalcitos vázúak egyes foraminiferák, a mészszivacsok és a tüskésbőrűek. A kagylók közül léteznek aragonitból és kalcitból állók, sőt olyanok is, amelyek felépítésében mindkét karbonátásvány részt vesz. A mészmoszatok váza magnéziumot is tartalmaz a kalcium mellett. A kalcium-foszfát a gerinces élőlények – köztük az ember – csontanyagának legfontosabb alkotója. Ne hagyjuk ki a felsorolásból a kovát sem, amely a kovamoszatok, a kovaszivacsok és a radioláriák fő ásványos alkotója. A szerves anyagok közül a kitin emelendő ki, például a rovarok esetében, illetve egyes fehérjetípusok is.

A szilárd váznál is fontosabb

az elpusztult élőlény gyors betemetődése, hiszen a külvilág felé történő elszigetelődés védi meg a dögöt a későbbi fizikai, kémiai és biológiai hatásoktól.

Fizikai hatás lehetnek a tengervíz hullámverése vagy a vízmozgás őrlő hatása, kémiai a meszes váz kioldódása, biológiai pedig a dögevő állatok falánksága. Utóbbi esetben gondoljunk csak arra, hogy ha egy élőlény elpusztul a tenger felső vízrétegében, teteme lassan le fog süllyedni az aljzat felé. Ezen idő alatt szinte biztos, hogy a maradványokat valamilyen másik előlény megcincálja vagy elfogyasztja, így semmi esély arra, hogy ősmaradvány legyen belőle.

Ha a fent említett élőlényt például egy tenger alatti iszapcsúszás azonnal betemeti, elszigeteli a fent említett „fosszília-pusztító” hatásoktól. Természetesen a szilárd váz és a gyors betemetődés mellett annak is fontos szerepe van, hogy az adott élőlény hol, mennyi ideig és mekkora területi elterjedésben létezett. Egy szilárd vázú, nagy tömegben, nagy elterjedési területen, hosszú földtörténeti időszakon keresztül élő tengeri csoportnak nagyobb esélye volt a fosszíliaként való fennmaradásra, mint a váz nélküli, ritka, szűk térre szorítkozó, rövid ideig élő szárazföldi élőlénycsoportnak. Bizonyos szerves maradványoknál fontos tényező a tengervíz egy rétegének (például a fenékvíznek) az oxigénszegény vagy oxigénmentes (anoxikus) állapota, hiszen így a szerves eredetű maradványok nem tudnak feloxidálódni, így megmaradhatnak az üledékekben.

Az elpusztult élőlények autochton és allochton módon temetődhetnek be. Az eredeti élethelyen történő, helybeni beágyazódást autochtonnak nevezzük. Ezek közé tartoznak például a megkövesedett erdők fái, a korallzátonyok és az osztrigapadok. Mindegyikben az a közös, hogy az élőlény fosszilizációja során nem szenvedett szállítást, hanem az eredeti helyén kövesedett meg. A legtöbb ősmaradvány azonban elpusztulása után kisebb-nagyobb szállítást szenvedett, azaz allochton típusú. A szállítóközeg lehet levegő (például a pollenek esetében), víz (például tengeráramlat, folyó) vagy vízzel együtt sodort üledék is.

A transzportáció közben az elpusztult élőlény egyes részei szelektálódnak egymástól, szétesnek, oldódnak, koptatódnak, osztályozódnak és irányítódnak, fizikai, kémiai és biológiai hatásokon mennek keresztül. Ezek fokából tájékozódhatunk a szállítódás módjára és időtartamára is. Erre kiváló példa a kréta időszaki Tatai Mészkő Formáció, amely kőzetalkotó ásványai, a kalcitok egykori tengerililiomok szétesett, homok nagyságú szemcséiből állnak (például sümegi Várhegy). Az elpusztult élőlényeket a tengeri áramlatok széttörték, a kalcitokat tovaszállították, majd a „szélárnyékos” helyeken lerakták.

Az elpusztult élőlény betemetődése után annak sorsa szorosan összefonódik a beágyazó kőzet további történetével. A fennmaradást általában alak- és anyagváltozás kíséri. Ennek során a fosszília egyre többet veszít eredeti biológiai információs anyagából, viszont új földtani, geomechanikai és geokémiai adatokat épít be magába. A leggyakrabban az üledékanyag tömörödése (kompakciója) okozza a fosszília alakváltozását, amely térfogatcsökkenéssel jár, s a kőzet összenyomhatósági határáig tart. Az eredetileg gömb alakú ősmaradvány-test a felülről ható kompresszió hatására kétsugarú ellipszoiddá alakul át. A deformáció során összepréselődnek a növényi sejtek, az állatok vázai vagy kőbelei, anélkül, hogy megváltozna az eredeti körvonaluk.

A már megszilárdult üledékek a fosszíliákkal együtt egy irányított nyomással (stresszel) jellemezhető térbe is bekerülhetnek, például hegységképződési övezetekben. Ebben az esetben az eredetileg gömb alakú fosszília-test háromsugarú ellipszoiddá változik, a térfogat lényeges megváltozása nélkül. Természetesen léteznek olyan (szerves) maradványok is, amelyek alakja (és anyaga) évszázmilliókon át állandó maradhat. Ide tartoznak például az aminosavak, a kutin, a spórák és a pollenek.

Az alakváltozások mellett érdemes pár szót szólnunk az anyagi változásokról is. A növényeknél a leggyakoribb a szénülés folyamata, amely oxigéntől elzárt (anoxikus) közegben zajlik, fokozatosan növekvő hőmérséklet- és nyomásemelkedés hatására. Szilárd vázzal rendelkező élőlényeknél az anyagváltozás leggyakoribb módja az átkristályosodás. Ebben az esetben megmarad a váz eredeti kémiai összetétele, de a szerkezete megsemmisül. Ilyen például az aragonit, amely instabil, polimorf állapotból kalcittá alakulhat át, de a kalcitok is összenőhetnek később egyetlen nagy kristállyá.

Az átkristályosodáshoz hasonló folyamat a „kövesedés”, amikor a váz eredeti üregeit oldatokból kiváló ásványi anyagok – például mész, kova, vasvegyületek – töltik ki (ezért nehezebbek és sötétebbek például a fosszilis csontok). A fosszilizálódás egy összetettebb módja az úgynevezett anyagkicserélődés. Ilyenkor molekuláról molekulára helyettesíti az eredetit az oldatokból kiváló új ásványi anyag. Ennek leggyakoribb módja a kovásodás; növények esetében a sejtfal cellulóz anyagát amorf kvarc váltja fel, illetve tölti ki a sejtüregeket is, az eredeti szerkezet azonban sértetlen marad.

Utólagosan a mészváz is elkovásodhat, de fordítva is igaz lehet. Néha pirit és markazit is beépülhet az eredeti anyag helyére. Jellemző folyamat a bekérgezés is, amikor a szervezetet vagy annak vázrészét kéregszerűen burkolja be az idegen anyag, és az eredeti szervezet utólag megsemmisül. Ide tartoznak például a mésszel bevont növénymaradványok. A bekérgezés már átvihet minket a kioldás folyamatához, amely során a különféle szemcséjű kőzeteket átjáró oldatok megsemmisítik a fennmaradásra alkalmas vázrészeket. Kioldáskor az eredeti váz külső felülete lenyomatként maradhat meg, a lágytestet kitöltő kőzetanyag pedig kőbélként. A kőbelet vagy a kioldott vázanyagot később más ásványi- vagy üledékanyag helyettesítheti. A kőbelek kialakulásával egy korábbi cikkünkben már foglalkoztunk, méghozzá a gerecsei ammoniteszek kapcsán.

Az ősmaradvánnyá válás, alaki és anyagi változások részletes tárgyalása után végül foglalkozzunk az ősmaradványok főbb csoportjaival. Az első csoportba azok a fosszíliák tartoznak, amelyeknél az anyag és az alak részben vagy egészben, többé-kevésbé megváltozva, de megmaradt. Ide soroljuk a legtöbb „testfosszíliát”:

az egysejtűek vázait, a héjas kagylókat és csigákat, a gerincesek csontjait és fogait.

A második csoportot a megmaradt alak és a megsemmisült anyag jellemzi. Ebbe a csoportba a kőbelek, a lenyomatok és az átkovásodott anyagok tartoznak. A harmadik csoportba azok a szerves maradványok sorolandók, amelyek nem őrizték meg az eredeti alakjukat. Ide tartoznak azok a szerves eredetű, biogén kőzetek, amelyek eredeti szerkezete az utólagos átalakulás során megsemmisült. Ilyen a kőszén, a dolomit vagy a tűzkő, illetve egyéb kémiai fosszíliák.

Eddig alapvetően úgynevezett valódi fosszíliákkal foglalkoztunk, amelyek az egykori élőlény maradványait többé-kevésbé tartalmazta. A másik nagy ősmaradvány-csoportot a nyomfosszíliák vagy őséletnyomok képviselik, amelyek az egykori élőlények különféle élettevékenységeit rögzítik. Ezek közé tartoznak a nyugalmi helyzet (pihenés- és lakásnyomok), a helyváltoztatás (csúszás, járás, futás, úszás, repülés) és a táplálkozás (iszapfalási- és ásási, legelés, harapás, rágás) nyomai.

Az Országos Kéktúra legnagyobb szurdoka, az Upponyi-szoros

Az Országos Kéktúra legnagyobb szurdoka, az Upponyi-szoros

2024.03.28.

Bizonyára sokan hallottak már az Tordai-hasadékról vagy a Békás-szorosról Erdélyben, de ha választ kéne adni arra, hogy melyik hazánk legnagyobb szurdoka, nem biztos, hogy mindenki tudná a megoldást. Ahhoz, hogy láthassuk ezt a fenséges csodát, a Bükk „árnyékában” elhelyezkedő Upponyi-hegységbe kell elzarándokolnunk.

→ Tovább
A biatorbágyi Nyakas-kő titkai

A biatorbágyi Nyakas-kő titkai

2023.11.29.

A Pest megyei Biatorbágy városától délre, a Füzes-patak völgye fölé merész sziklaalakzatok emelkednek, amelyek a környező táj emblematikus elemei. A legnagyobb sziklamonstrum a Nyakas-kő névre hallgat.

→ Tovább