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Wie finden Paläontologen Fossilien?



Dies ist der erste Teil einer fünfteiligen Reihe, die von Experten verfasst wurde und in der neuen Ausstellung Hall of Fossils - Deep Time des Smithsonian am 8. Juni im National Museum of Natural History zu sehen ist. Die vollständige Serie finden Sie in unserem Deep Time Special Report

In Thomas Hardys Roman A Pair of Blue Eyes von 1873 versucht Henry Knight die Heldin Elfride Swancourt zu beeindrucken, indem er ihr zeigt, wie Luftströmungen eine steile Klippe hinaufsteigen. Ein plötzlicher Windstoß wirbelt von seinem Hut, und als er versucht, ihn zu fangen, rutscht er den Hang hinunter. Am Ende klammert sich der Ritter an die Klippe, um sein Leben zu genießen. Er ist wissenschaftlich orientiert und studiert die Klippen auch in dieser schwierigen Situation.

„Durch eine dieser bekannten Zusammenhänge von Dingen, mit denen die unbelebte Welt den Geist des Menschen anlockt, wenn er in Schwebe bleibt, befand sich gegenüber Ritters Augen ein eingebettetes Fossil, das sich in geringem Relief vom Felsen abhebt. Es war eine Kreatur mit Augen. Die Augen, tot und zu Stein geworden, betrachteten ihn sogar jetzt. Es war eines der frühen Krustentiere, die Trilobiten genannt wurden. “

Mit mehr als 15.000 nachgewiesenen Arten waren Trilobiten eine fantastisch vielfältige Gruppe von Arthropoden, die vor etwa 540 Millionen bis 252 Millionen Jahren die Ozeane durchstreiften. Als Verwandte von Krebstieren in der Zeit von Hardy werden sie heute als vollständig ausgestorbene evolutionäre Strahlung der frühen Arthropoden interpretiert. Arthropoden zeichnen sich durch ein Paar gelenkiger Beine und ein segmentiertes Exoskelett aus. Heute machen sie mehr als 80 Prozent der Tierarten aus und umfassen Insekten, Spinnen, Krabben und ihre vielen Verwandten.

Paradoxide Viele Menschen suchen nach Fossilien (oben: Paradoxide, ein in Marokko gesammelter Trilobit), weil sie greifbare Erinnerungen an die unvorstellbar lange Geschichte der Erde sind. (Chip Clark, NMNH)

Etwa ein Jahrhundert nachdem Hardy seinen Roman verfasst hatte, saß ich in Deutschland an einem dunklen Waldrand, an dem Schiefer ausgesetzt war. Ich war ein Schüler, der mit Sammlerkollegen reiste und nach Fossilien aus der Devon-Zeit vor 358 bis 419 Millionen Jahren suchte. Ich spaltete immer wieder Schieferblöcke, um nach darin vergrabenen Fossilien zu suchen. Mit einem leichten Schlag auf meinen Steinhammer löste sich ein Stück Stein, um den Kopfschild eines Trilobiten freizulegen. Das Fossil starrte mich mit seinen blinden Augen an, während ich mich wunderte, dass ich der erste Mensch war, der es sah, nachdem es etwa 390 Millionen Jahre im Boden verbracht hatte.

Der gefährdete Mr. Knight begegnete versehentlich einem Trilobiten. Im Gegensatz dazu habe ich mich mit geologischen Karten befasst. Ich kannte das Alter des Schiefers und hatte eine ziemlich gute Vorstellung von den Arten ausgestorbener Tiere, die ich finden könnte. Die beiden Geschichten veranschaulichen auf anschauliche Weise die beiden häufigsten Arten, Fossilien zu finden.

IMG_4896.jpg Die Smithsonian "Hall of Fossils - Deep Time" wird am 8. Juni 2019 eröffnet. (Smithsonian.com)

Das Sammeln erfordert keine formelle Ausbildung. In der Tat gehören zu den besten Sammlern, mit denen ich Fossilien gejagt habe, ein Polizist und ein Tierarzt. Viele Menschen sammeln Fossilien, weil sie greifbare Erinnerungen an die unvorstellbar lange Geschichte der Erde sind. Die fantastischen Formen bestimmter Fossilien machen sie für andere Sammler zu Objekten ästhetischen Vergnügens.

Viele Fossilien werden durch Zufall entdeckt. 1906 stieß ein deutscher Goldsucher im heutigen Tansania in einem Wald auf eine riesige Knochenverwitterung aus dem Boden. Dieser Fund führte zur Entdeckung eines der größten Dinosaurierfriedhöfe der Welt. Im Jahr 2002 entdeckte ein italienischer Marmorschneider das Skelett eines frühen Wals in einem großen Block aus 40 Millionen Jahre altem Kalkstein aus Ägypten, während er den Stein für architektonische Zwecke in Platten schnitt. Erst kürzlich erkannten Wissenschaftler ein Stück eines Unterkiefers, das ein Mönch in einer Höhle in Tibet gefunden hatte, als erste gute Aufzeichnung einer noch mysteriösen Spezies alter Menschen. Der Mönch hatte die Höhle betreten, um einen ruhigen Ort zum Beten zu finden, als er den Knochen auf dem Boden der Höhle bemerkte.

Obgleich die Suche nach Fossilien immer ein wichtiger Glücksfaktor ist, überlassen professionelle Paläontologen und erfahrene Berufssammler die Dinge nicht dem Zufall. Das sorgfältige Studium der geologischen Karten hilft, geeignete Gebiete für die Prospektion zu identifizieren. Fossilien kommen in Sedimentgesteinen vor, die durch Wind oder Wasser abgelagert wurden. Im Gegensatz dazu enthalten magmatisches Gestein, das sich aus heißem geschmolzenem Material gebildet hat, das jegliches biologische Leben verbrennen würde, keine Fossilien. Meine eigene Forschung konzentriert sich auf Fossilien von Wirbeltieren aus der Triaszeit vor 252 bis 200 Millionen Jahren. Weltweit gibt es nur ein paar Dutzend Orte mit Steinen, die möglicherweise solche Überreste enthalten könnten. Hier an der besiedelten Ostküste der USA sind die meisten Felsformationen aus der Trias von Gebäuden, Parkplätzen oder dichter Vegetation bedeckt.

Die Standorte für die Prospektion beschränken sich größtenteils auf Straßenkürzungen, Baustellen und Steinbrüche. Eine wichtige Stätte in Zentral-Virginia, die ich vor vielen Jahren ausgegraben habe, ist jetzt unter einem Schulfußballfeld begraben. Im Gegensatz dazu sind die farbenfrohen, trockenen Gebiete des amerikanischen Südwestens die Träume der Paläontologen. Dort können Sie viele Fossilien sammeln, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass Fahrzeuge, die nur wenige Zentimeter entfernt vorbeifahren, ausgelöscht werden.

Die Suche nach Fossilien erfordert Geduld und Ausdauer. Manchmal verbringt man Tage oder Wochen auf dem Feld, bevor man endlich einen interessanten Fund macht. Einige Gesteinsschichten haben einfach nicht so viele Fossilien. Ich habe Fossilien von Trias-Wirbeltieren an den Ufern der Bay of Fundy im Osten Kanadas gesammelt, wo ich durchschnittlich nur drei oder vier Knochenstücke pro Meile Küste finde. Die meisten davon sind so unvollständig, dass man nicht sagen kann, um welchen Knochen es sich handelt, geschweige denn von welchem ​​Tier sie stammen. Trotzdem haben andere Sammler und ich im Laufe der vielen Jahre, in denen wir das Gebiet abgesucht haben, eine große Sammlung von Fossilien zusammengetragen - viele von ihnen Arten, die für die Wissenschaft neu sind.

Einige Sammler haben ein echtes Talent, Fossilien auch dort zu finden, wo sie selten sind. Andere bringen große Begeisterung mit, treten aber buchstäblich auf Fossilien, ohne sie zu sehen oder zu erkennen. Der Erfolg hängt stark davon ab, schnell zu lernen, wie man Fossilien in einer bestimmten Gesteinsart unterscheidet. Als ich anfing, an den Ufern der Bay of Fundy zu sammeln, dauerte es einige Zeit, bis ich Querschnitte von weißen Knochen auf Oberflächen aus rotem Sandstein von ähnlich aussehenden Mineralieneinschlüssen und Vogelkot unterscheiden konnte.

Mein Werkzeugkasten für die Fossilienjagd enthält Hammer, Meißel, Schutzbrillen, eine Lupe, mein Notizbuch, verschiedene Arten von Klebstoff sowie Verpackungsmaterial und Kisten. Bevor ich einen Ort mit Gesteinsbelichtungen besuche, den ich untersuchen möchte, muss ich die Erlaubnis des Landbesitzers einholen. Sofern das Sammeln nicht nur für Erinnerungsstücke erfolgt, ist es äußerst wichtig, Details zu den Fossilienstandorten und deren genauen Standort aufzuzeichnen. Beim ersten Aufdecken sind Fossilien oft zerbrechlich und müssen mit Klebstoff stabilisiert werden. Dann wird jeder Fund sorgfältig verpackt und etikettiert, bevor er in ein Labor oder ins Museum gebracht wird. Ein Material, das am beliebtesten ist und sich hervorragend zum Einwickeln kleiner Fossilien eignet, ist Toilettenpapier. Bei großen Proben sind häufig Schutzmäntel aus Gipsverbänden erforderlich, die denjenigen ähneln, die von Ärzten zur Stabilisierung von Knochenbrüchen verwendet werden.

In über 40 Jahren habe ich die Gesteine ​​bearbeitet und nach Funden gesucht, die vielleicht noch mehr Wissen darüber bringen, was vor Millionen und Abermillionen von Jahren auf diesem Planeten herumlief. Ich habe wahrscheinlich Tausende von Fossilien aus dem Boden gezogen. Ich habe das Wunder nie verloren. Als erster Mensch eine ausgestorbene Kreatur zu finden und zu berühren, ist ein einzigartiger Moment, der nicht einfach in Worte zu fassen ist. "Diese alten Steine, gib ihnen eine Stimme und was für eine Geschichte, die sie erzählen würden", schrieb Aischylos in dem altgriechischen Stück Agamemnon.

Ich werde nie müde, diesen Geschichten zuzuhören.

Wie finden Paläontologen Fossilien?