De Belemniet

Home

Onderwerpen

Producten

Excursiepunten

Contact

Links

Over ons

Sitemap

HET ONTSTAAN VAN FOSSIELEN EN FOSSILISEREN

Over mummies van ratten, misvormde fossielen, nepfossielen ofwel pseudofossielen, insecten in hars en nog veel meer

Fossielen fascineren. Tijdens lezingen, stenenbeurzen, geologiedagen, excursies en dergelijke komen steeds weer mensen met de vraag of 'dit' een fossiel is. En wat is het dan en hoe oud is het? Vaak is het betreffende voorwerp goed ingepakt om beschadiging te voorkomen en dan is het steeds weer een verrassing om te zien wat er tevoorschijn komt. Soms gaat het om een fragment waar moeilijk iets zinnigs over gezegd kan worden, soms lijkt het alleen maar op een fossiel maar het kan ook om een prachtig exemplaar gaan. Vaak is het dan mogelijk om meer over de vondst te vertellen. Maar het kan ook zo zijn dat meer gegevens over de precieze vindplaats nodig zijn. Het is dus altijd zaak om goed te noteren waar iets gevonden wordt. Dat helpt bij latere determinatie. 

Maar wat zijn nu precies fossielen? Stammen ze uit de tijd waarin nog geen mensen op aarde rondliepen? Moeten ze altijd versteend zijn? En waarom vind je van sommige dieren bijna nooit fossielen? Fossielen zijn overblijfselen van planten en dieren die in gesteente bewaard zijn gebleven en die ouder dan 10.000 jaar zijn. Bovendien kan het gaan om zaken zoals uitwerpselen van dieren, hun pootafdrukken of vraat- en knaagsporen. En die overblijfselen hoeven niet versteend te zijn. 

Helemaal aan het begin van het proces dat tot fossiliseren leidt, staat het afsterven van een plant of dier (of een deel ervan zoals een afgevallen blad). Maar of het na dat afsterven uiteindelijk tot het ontstaan van een fossiel leidt, is nog maar de vraag. De kans dat dit gebeurt, is namelijk maar heel klein. Vergelijk het maar een beetje met het winnen van een prijs na het kopen van een lot in de loterij. De kans dat je een winnend nummer hebt, is niet zo groot. 

Om als fossiel vereeuwigd te worden moet namelijk aan heel wat voorwaarden voldaan worden en net zoals bij de loterij komt het hebben van wat geluk erbij kijken. Erg belangrijk bij de kans om geheel of gedeeltelijk te fossiliseren is de samenstelling van het betreffende organisme. Zo zal een kwal die alleen maar uit weke delen bestaat veel minder kans daartoe maken dan een schelpdier zoals een mossel want die heeft immers twee harde schelpdelen (afbeelding 1). En dan speelt nog de plek mee waar een organisme aan de lange weg van fossiliseren moet beginnen. Is dat aan land of in een meer of zee? En in welk gesteente raakt het ingebed? In zand, klei of kalkslib? Is er veel of weinig zuurstof aanwezig (die van invloed is op de ontbinding) op de plek waar het organisme terechtkomt? Of is het misschien wel een zuurstofloze plek? En hoe zit het met de temperatuur? Is het er warm of koud? En hoe snel wordt het organisme bedekt met sediment? Kortom, er zijn heel veel factoren die de kans op het uiteindelijke fossiliseren meebepalen. 

kwallen krabben mosselen
Afbeelding 1. Kwallen (alle foto's behalve onder midden), die alleen maar uit weke delen bestaan, zullen minder kans maken om te fossiliseren dan bijvoorbeeld mosselen en krabben (onder midden) die immers harde (schelp)delen hebben. Toch zijn er ook fossiele kwallen bekend. De aangespoelde kwallen op de foto's werden aangetroffen op stranden aan de Noordzee. Ze hebben weinig meer van het sierlijke van nog levende exemplaren in het water zelf (geheel rechts).

En stel nu dat het organisme al die hindernissen op de weg van het fossiliseren weet te nemen, dan is het nog de vraag hoe het uiteindelijke resultaat eruit ziet. Is dat een goede weergave van het organisme (of deel daarvan) zoals dat er bij leven uitzag? Of is er sinds het afsterven zoveel gebeurd dat hetgeen we als fossiel vinden een vertekend beeld van het oorspronkelijke organisme geeft? Dat laatste is regelmatig het geval en dat kan vele oorzaken hebben. Een heel mooi voorbeeld daarvan vinden we bij de 'oervogel' Archaeopterix waarvan inmiddels een aantal goed behouden gebleven overblijfselen gevonden is. Tot de verbeelding sprekend zijn daarbij de afbeeldingen van de overblijfselen van het dier met zijn verkrampt naar achteren getrokken nek en schedel zoals die overal op internet te zien zijn. Al snel krijg je de indruk dat het gezien de verkrampte houding om een verschrikkelijke doodsstrijd gegaan moet zijn. Die verkrampte houding heeft echter een heel andere oorzaak en die kunnen we tegenwoordig nog steeds bij dode dieren waarnemen (afbeelding 2). Na het intreden van de dood, bijvoorbeeld bij een vogel, doet zich namelijk een aantal verschijnselen voor. Het eerste daarvan is de doodsstijfheid. Dat is een lijkenkramp die we ook wel als rigor mortis kennen. Bij die doodsstijfheid trekken de dorsale spieren samen en daarbij wordt de wervelkolom sterk naar achteren gebogen. Daardoor worden kop en nek in feite naar achteren getrokken. Wat we bij de Archaeopterix zien, is dus een geval van rigor mortis en heeft niets te maken met een doodsstrijd. Naast deze rigor mortis kan het uitdrogen van een kadaver voor een -verkrampte- vervorming zorgen. 

ratten lijkenkramp achaeopterix mummies
Afbeelding 2. De verkrampte houding van de mummies van een vogel (linksboven) en van ratten (alle andere foto's) die is veroorzaakt door doodsstijfheid en uitdroging. 

Fossielen kunnen ook op allerlei andere manieren vervormd raken door het inklinken van gesteenten gedurende het voortschrijden van de diagenese. Door die diagenese kunnen losse gesteenten zoals bijvoorbeeld klei samengeperst worden en meer samenhang krijgen waardoor kleisteen ontstaat. Bij verdere metamorfose zal tenslotte leisteen ontstaan. Door de samenpersing kunnen organismen in het gesteente letterlijk platgedrukt worden. Mooie voorbeelden daarvan kennen we van ammonieten in ons omringende landen (afbeelding 3). De vorm van dergelijke platgedrukte ammonieten heeft dus niets te maken met de oorspronkelijke vorm van deze organismen. Vervormingen van fossielen kunnen ook ontstaan door tektoniek zoals bij het ontstaan van plooiingen in het gesteente. 

misvormde fossielen
Afbeelding 3. Een platgedrukte ammoniet uit Lyme Regis in het Engelse graafschap Dorset (boven links en midden). Ingedeukte zee-egel Hemipneustes striatoradiatus uit Zuid-Limburg (boven rechts). Misvormde zee-egels van bij het Limfjord in Denemarken (onder). De speld is 3 cm lang.

Bij slijtage van fossielen krijgen we te maken met exemplaren die vaak niet echt een schoonheidsprijs verdienen. Voorbeelden daarvan vinden we bijvoorbeeld aan bepaalde delen van de Zeeuwse kust waar afgesleten haaientanden en schelpen uit het Tertiair te vinden zijn (afbeelding 4). Deze fossielen zijn door erosie uit de afzettingen waar ze oorspronkelijk in fossiliseerden vrijgekomen en uiteindelijk via de zee op het strand gedeponeerd. 

Zoals al gezegd kan het bij het fossiliseren ook gaan om delen van het organisme die uiteindelijk als fossiel bewaard blijven. Een van de belangrijke voorwaarden bij het proces is het snel bedekt raken van het dode organisme met sediment. Gebeurt dan niet dan kunnen botten bij het vergaan van het dier al snel van het geheel loskomen en her en der verspreid raken waardoor van een volledig skelet geen sprake meer is. Maar niet alleen bij gewervelde dieren speelt dit gebeuren een rol. Ook bij ongewervelde dieren zoals bijvoorbeeld de tot de stekelhuidigen behorende zee-egels moet heel snel een bedekking met sediment plaatsvinden om te voorkomen dat de stekels verloren gaan. Die laten immers al een week na de dood van het lichaam los. Als we ergens fossiele zee-egels zien, zijn die dan ook bijna altijd zonder stekels (afbeelding 4). 

cadzand zeeklit hartegel haaientand cardita
Afbeelding 4. Afgesleten tertiaire schelpen (Cardita planicosta uit het Eoceen waarvan twee exemplaren met gaatjes van boorsponsen) en een haaientand van de Zeeuwse kust. Nadat ze uit de oorspronkelijke afzetting zijn vrijgekomen, zijn ze in de branding vaak zwaar afgerond (linksboven). De zeeklit of hartegel (Echinocardium cordatum; foto's boven midden en rechts) heeft een erg dunne schaal. Van de exemplaren die we op het Noordzeestrand van Schiermonnikoog vonden was er nauwelijks een onbeschadigd. Wel waren op meerdere exemplaren nog deels de op stugge haren lijkende stekels aanwezig. De kans dat dit soort zee-egels ooit in de verre toekomst als gave fossielen teruggevonden kunnen worden, is door het fragiele karakter ervan waarschijnlijk niet zo groot. Al weinige dagen na haar dood was deze rat (linksonder) in vergaande staat van ontbinding. Het bekkenbeen (het bot met het gaatje geheel links in de foto) met de rest van de rechterachterpoot is al geheel los gekomen van het lichaam. Spoedig zullen ook de andere botten loskomen en her en der verspreid raken. Deze rat zal dus nooit als compleet exemplaar fossiliseren. Zo'n waarneming helpt de situatie bij de foto onder in het midden verklaren. Ze toont een deel van de wand met dinosaurusbotten in de Dinosaur Quarry in het Dinosaur National Monument op de grens van Colorado en Utah in de Verenigde Staten. De botten, die hier nog in het oorspronkelijk gesteente zitten, zijn her en der verspreid. De uitgedroogde resten van dit konijn (rechtsonder) zijn al deels met zand bedekt. Een kandidaat voor fossilisatie?

Sommige fossielen van planten en dieren blijven alleen maar als deel van het geheel bewaard doordat ze al tijdens het leven van de oorspronkelijke plant of het oorspronkelijke dier zijn afgevallen of losgekomen. Denk daarbij aan bijvoorbeeld bladeren of haaientanden. 

Al eerder is ter sprake gekomen dat organismen na hun dood snel met sediment bedekt moeten raken om een goede kans op fossiliseren te maken. Dat gebeurt dus lang niet altijd maar het kan ook erg snel gaan. Bij dat laatste kan gedacht worden aan de teerputten van La Brea in het zuiden van de Amerikaanse staat Californië. Hier komt natuurlijk asfalt aan de oppervlakte voor. Deze teerachtige massa is in de loop der tijd al veel dieren noodlottig geworden. Wie eenmaal in deze val terechtkwam, had nauwelijks nog een mogelijkheid om te ontsnappen. Met iedere beweging zakte het dier verder weg. Roofdieren die in het wegzakkende dier een gemakkelijke prooi zagen, wachtte hetzelfde lot. De teerputten van Californië kunnen een beetje vergeleken worden met drijfzand. Wie daar in onze contreien eenmaal kennis mee gemaakt heeft, weet van spreken. Een eigen ervaring daarmee werd opgedaan in een zandgroeve in het oosten van België. Na met een been bijna tot aan de knie weggezakt te zijn, kostte het nogal wat moeite om weer los te komen. Het is alsof er van onderen krachtig aan je voet wordt getrokken. Gelukkig valt deze belevenis na te vertellen. ... ... Van La Brea vinden we de slachtoffers nu als fossielen terug want doordat ze in het plakkerige spul wegzakten, was de bedekking ervan al snel een feit. Naast vele bijzondere vondsten van zoogdieren zoals de sabeltandtijger (afbeelding 5) zijn er veel fossielen van insecten gevonden. De oudste vondsten zijn bijna 40.000 jaar oud. 

La Brea sabeltandtijger Dima mammoet
Afbeelding 5. Schedel van een sabeltandtijger uit de teerputten van La Brea (links), een ten gevolge van anaerobe ontbinding goed bewaard gebleven vis uit de Braziliaanse deelstaat Ceará (midden) en het in de permafrost gevonden mammoetkalf Dima (rechts).

Van een zelfde soort val zijn in de loop van de geologische geschiedenis ook veel kleinere dieren het slachtoffer geworden. In dit geval gaat het om hars. Vooral insecten die op het plakkerige goedje terechtkwamen, hadden geen kans meer om te ontsnappen. We vinden ze nu terug in barnsteen en copal (afbeelding 6). Meer daarover is te lezen bij het item barnsteen en copal: fossiel hars

barnsteen Copal (barnsteen) copal (barnsteen)
Afbeelding 6. Insect in barnsteen uit het Oostzeegebied (links) en copal met insecten uit Madagaskar (midden en rechts).

Dode dieren die aan de oppervlakte van de aarde blijven liggen, worden bij vochtig en warm weer en bij voldoende zuurstof onder invloed van bacteriën vaak razendsnel afgebroken. Bij gewervelde dieren blijven dan vrijwel alleen de skeletdelen langer bewaard, maar ze kunnen dus wel her en der verspreid raken (afbeelding 4). 

Bij de afwezigheid van zuurstof is de kans veel groter dat organismen na hun dood redelijk tot goed bewaard blijven. We hebben dan te maken met anaerobe ontbinding. We zien dit bijvoorbeeld bij de inkoling van plantaardig materiaal waarbij turf, bruinkool en steenkool kunnen ontstaan (afbeeldingen 7 + 8). 

bruinkool
Afbeelding 7. Stukken hout uit de bruinkool. De speld is 3 centimeter lang.

fossielen Carboon steenkool
Afbeelding 8. Resten van planten uit de steenkolenmijnen

Bij een andere vorm van anaerobe ontbinding wordt adipocire (lijkenwas) gevormd. Deze ontstaat door verzeping bij vetweefsels. Bij dit proces kan een dood organisme bij de inbedding in het sediment redelijk tot goed en zelfs in driedimensionale vorm behouden blijven. Na verloop van tijd kan de adipocire vervangen worden door bijvoorbeeld calciet waardoor mooie fossielen ontstaan. Een goed voorbeeld daarvan zijn de vissen uit het Boven-Krijt die gevonden worden in concreties op het Araripeplateau in het noordoosten van de Braziliaanse deelstaat Ceará (afbeelding 5)

Een bijzonder soort fossielen vormen de ingevroren kadavers van dieren die tijdens de ijstijden leefden. Daarbij spreken vooral de mammoeten tot de verbeelding. Zo levert het permafrostgebied van noordoost Siberië vrij complete exemplaren op. Sinds het laatste glaciaal is dit gebied tot meerdere honderden meters bevroren. Alleen tijdens de korte zomer ontdooit een klein stukje aan de bovenkant van deze voortdurend bevroren (permafrost) bodems. Permafrostbodems vormen dus een soort natuurlijke ijskast waar mammoeten en andere dieren die er ooit in terecht zijn gekomen, goed bewaard bleven (afbeelding 5). 

Tijdens hun leven laten organismen allerlei sporen achter. Denk daarbij maar aan bijvoorbeeld pootafdrukken, uitwerpselen (coprolieten), graafsporen en kruipsporen. Zulke fossiele sporen van organismen noemen we ichnofossielen (afbeelding 9). 

fossiele uitwerpselen coprolieten pootafdrukken dinosaurus
Afbeelding 9. Fossiele, versteende (Tertiair, Paleogeen) uitwerpselen uit de Amerikaanse staat Washington (boven links). De vorm is goed te herkennen als we ze vergelijken met hedendaagse uitwerpselen van de vos (onder links). Dassen deponeren hun uitwerpselen in een vooraf gegraven kuiltje (boven 2e foto, onder midden). Gezien de pitten in deze uitwerpselen heeft deze das kersen gegeten. Deze uitwerpselen zouden snel bedekt kunnen raken maar of ze dat ook een kans biedt om te fossiliseren is nog maar de vraag. Pootadrukken van een watervogel op een strand aan de Nederlandse kust (onder, 3e foto). Dat pootafdrukken kunnen fossiliseren bewijzen de sporen van de dinosaurussen uit de Juraperiode op een gesteentewand bij Barkhausen in Duitsland (geheel rechts).

Wie zich met fossielen bezighoudt, kan ook met allerlei vormen van wensdenken en suggestie te maken krijgen. We komen dan op het vlak van de pseudofossielen terecht (afbeelding 10). Door de sterke wens om een fossiel te bemachtigen of iets teveel fantasie, gebeurt het wel eens dat mensen de realiteit uit het oog verliezen. Zo gebeurde het dat iemand een versteende staart van een olifant gevonden dacht te hebben. "Kijk, het merg zit er zelfs nog in". Het betreffende voorwerp had qua vorm inderdaad iets van een korte staart weg. In de holle pijp bleek zelfs nog een tweede pijpje te zitten: het 'merg'. In werkelijkheid ging het hier om een graafgangvuursteen uit het Boven-Krijt van Zuid-Limburg, ontstaan door de graafactiviteiten van een kreeft. 

In een ander geval werd in de winkel van een museum in Nederland een 'versteende zeeslak' te koop aangeboden. Met enige fantasie was hier inderdaad wel een slakachtig zeebeest van te maken maar in werkelijkheid ging het om een druipsteen. Alleen al vanwege het verhaal is het verwerven van een dergelijk pseudofossiel soms toch de moeite waard. 

Al helemaal de moeite waard was het 'apenkopje'. De vinder was een tiener die het enthousiast aan zijn leerkracht voorlegde: "Kijk, dit kopje is zo oud dat het in de aarde zelfs iets misvormd is! En bovenop is zelfs te zien waar de haren gezeten hebben!" Het kopje bleek een stuk kalksteen te zijn waarbij zelfs niet zoveel fantasie nodig was om er een snoetje in te zien. En waar die haren gezeten hadden, ging het om kleine koralen. Zo te zien was de 'apenkop' een stukje van het versteende sediment van een tropische (koraal)zee uit het verre geologische verleden. Hoewel het in de laatste gevallen niet om echte fossielen gaat, maken ze wel duidelijk dat de - vaak versteende - overblijfselen van wezens uit het verre verleden fascineren en op veel mensen een duidelijke aantrekkingskracht uitoefenen. 

pseudofossielen
Afbeelding 10. Pseudofossielen. Het 'apenkopje'. Voor de duidelijkheid zijn bij de tweede foto boven de vermeende ogen, neus en mond ingetekend. De derde foto boven laat zien waar de vermeende haren gezeten zouden hebben (boven, de  eerste drie foto's). Deze graafgangvuursteen (onder, de twee eerste foto's) werd aangezien voor een versteende staart van een olifant. De druipsteen (geheel rechts) werd in een museum verkocht als zeeslak. Als hij 90 graden naar links gekanteld wordt zou hij daar met veel fantasie misschien voor door kunnen gaan ... ... ...  Zie voor het hele verhaal de tekstdelen boven deze afbeelding.

Met dit verhaal is uiteraard lang niet alles over fossielen en de vele manieren van fossiliseren gezegd. In feite is het niet meer dan een bescheiden topje van de ijsberg. Maar wellicht vormt het 't begin van een interesse die een heel leven kan blijven bestaan. 

Voor wie meer over het verzamelen van fossielen wil weten, is het boekje Fossielen Verzamelen, Basiskennis en Techniek een aanrader. Het is geschreven door R. Marquet en in 1993 verschenen als uitgave van de Belgische Vereniging voor Paleontologie. Ook voor dit item is gebruik gemaakt van dat boekje.

Tekst en foto's: Jan Weertz
© De Belemniet