Fossielen

Hoofdstuk 2

Het verhaal van de fossielen

Ook bij deze samenvatting gebruik ik mijn eigen methode. De methode beviel me erg dus ga daar ook zeker mee door.

Samenvatting

Al honderden jaren geleden droegen de mensen al sieraden. Kettingen, armbanden, ringen en oorbellen. Bij verschillende opgravingen en op verschillende plaatsen zijn platte, puntige stenen gevonden. In sommige stenen zijn ook gaatjes gevonden en men vermoedt daarom ook dat deze ‘tongstenen’, zoals de Romeinse schrijver Plinius ze noemde omdat het tong vormige stenen waren, aan kettingen hebben gehangen. Zoals wij dat nu hebben met een ringetje op een diamantje. Volgens plinius, die 50 jaar voor het begin van onze jaartelling leefde, kwamen deze tongstenen uit de hemel vallen tijdens een maansverduistering. Pas in de zeventiende eeuw was er een betere verklaring voor de afkomst van deze tongstenen. Niels Stensen bedacht dat de tongstenen fossielen haaientanden waren. Niels Stensen, alias Steno, werd in 1638 in Kopenhagen geboren. Stensen deed veel onderzoeken en toen in oktober 1666 een grote witte haai (meer dan 5 meter lang en woog duizend kilo) werd gevangen door vissers in Livirno, werd de haai meteen naar Florence gebracht zodat Stensen hem kon onderzoeken. Een jaar later werden de resultaten van zijn onderzoeken gepubliceerd. Hier uit bleek dat de tongstenen precies op de tanden van de haai leken, alleen waren ze kleiner dan de tanden. Dit noemen we de fossielen van haaientanden uit de periode die we Devoon noemen.

De tongstenen zijn dus haaientanden maar hoe kwamen deze tanden dan in het steen? Stensen meende dat de klei en het zand dat het water meevoerde naar de bodem van de zee zakte als de stroming van het water kleiner werd. Het zand en de klei worden samengeperst en als het water weg is wordt het een hard gesteente. Dit noemt men sedimentatie. Ook haaien, dode haaien, zakken naar de bodem en komen terecht in het sediment. In de loop van tijd zijn grote delen al verteerd en dan blijven alleen de harde, gesteente tanden over.

In de zeventiende eeuw werden ook botten van een nog groter dier gevonden, de olifant. Dit was in Noord-Italië. Voor Stensen was het geen probleem om de ouderdom te bepalen, want omstreeks 218 voor Christus was Hannibal met een groot leger vanuit Spanje over de Alpen naar Rome getrokken. Zijn lastdieren waren paarden en olifanten. Er brak daar een oorlog uit en tijdens deze oorlog zijn veel mensen en dieren gestorven. Stensen concludeerde hieruit dat de booten van een olifant van Hannibal zijn geweest. Wij weten nu echter dat het de botten van olifanten zijn geweest die in het Pleistoceen leefde.

In de achttiende eeuw is in Engeland de stoommachine uitgevonden. Die ze in de mijnbouw het meeste toepaste. Omdat er in de mijnen veel grondwater vrijkomt waren veel kolenlagen ontoegankelijk voor de mijnwerkers, met dit apparaat kon men het water wegpompen en ontstond er een grotere productie.

In de tweede helft van de achttiende eeuw vond een industriële revolutie in Engeland plaats. De bevolking nam toe en dus veranderde de landbouw, kleine boerderijen verdwenen en grotere bedrijven kwamen daarvoor in de plaats. Stukken land moesten hierdoor opnieuw in kaart gebracht worden door landmeters. In 1787 was William Smith landmeter geworden, omdat hij de landmeter, die toen in zijn dorp bezig was, ging meehelpen.

Landmeters worden ook gebruikt om het tracé van een kanaal te bepalen. Die kanalen waren handig om de producten van de mijnbouw per schepen te vervoeren.

In 1794 kreeg William Smith de opdracht om plannen uit te denken om het Somerset Coal Canal in de omgeving van Bath te kunne gaan graven. Bath ligt in het zuidwesten van Engeland. Hij kreeg de leiding over het project en toen ze het project aan het uitvoeren waren vonden ze fossielen van stukken schelpen en koraal.

In verschillende gesteentelagen lagen ook verschillende soorten fossielen. Iedere gesteentelaag had zo zijn eigen soort fossielen. Zo ontdekte Smith dat de volgorde van de lagen heel vaak dezelfde is. Omdat hij de fossielen ook echt bestudeerd had, kon hij in 1796 aan de priesters, die hij ontmoette in Bath, vertellen welke fossielen zij bezaten en waar ze gevonden werden. Hij voorspelde zelfs waar je bepaalde fossielen kon vinden. Zo zijn de drie mannen op de heuveltop in de buurt van Bath gaan graven. Op de heuveltop stond een kerk. De voorspellingen van Smith waren juist. Smith kon alleen niets vertellen over de afkomst van de fossielen, want hij wist immers niks van biologie af. De twee priesters waren wel in biologie geïnteresseerd, en de drie mannen bundelden zo hun kennis om ook de afkomst van de fossielen te kunnen bepalen. (zie tabel hieronder)

In de achttiende eeuw was het nog niet mogelijk om de ondergrond te doorboren om zo het gesteente naar boven te halen. Op deze manier gaan de geologen van nu wel te werk.

Smith heeft heel Engeland afgereisd om alle fossielen over heel Engeland in kaart te brengen. Hij heeft hier ook een boek over geschreven. Het kalksteen waar deze fossielen in zitten komt uit de periode die wij Jura noemen. Omdat dit project zo duur was heeft hij zijn verzameling van 2600 fossielen verkocht aan het Britisch Museum in Londen. Maar dit was niet genoeg hij had nog steeds schulden en heeft daarom ook nog eens twee maanden in de gevangenis gezeten. Daarna heeft hij al zijn bezittingen verkocht en is verhuisd naar het Noorden van Engeland.

Met behulp van Fossielen kunnen we de gesteentelagen rangschikken naar ouderdom. We weten alleen dat een laag ouder is dan de ander maar we kunnen het niet in jaren uitdrukken.

Een onderdeel van de geologie dat zich bezighoudt met de beschrijving van gesteentelagen noemt men stratigrafie. William Smith was hier in de achttiende eeuw ook al mee bezig.

Mary Anning werd geboren in 1793 in Lyme Regis. (Een kleine badplaats in Dorset) Mary begon fossielen te zoeken in kalkrotsen toen haar vader verongelukte. Haar vader verkocht fossielen aan badgasten totdat hij hierbij van een rots viel. Mary bleef achter met haar moeder en haar drie jaar oudere broer Jozef. In die tijd moesten de gezinnen proberen rond te komen van het geld dat ze van de kerk kregen. De twee kinderen gingen ook fossielen zoeken, zodat hun moeder die kon gaan verkopen om zo een beetje geld te verdienen.

In 1811 ontdekte Jozef een paar grote botten in de kalksteen. Daar bleef Mary zoeken totdat ze een jaar later een heel skelet had uitgehakt. Dit beest werd een Ichtyosaurus genoemd. Het beest lijkt het meest op een krokodil. Dit verhaal haalde de krant en een rijke fossielenverzamelaar kocht het skelet voor 23 pond, dat toen een groot bedrag was.

In 1823 vond Mary een ander soort fossiel. Het beest werd zo’n drie meter lang en kreeg de naam Plesiosaurus. Dit fossiel werd verkocht voor 100 pond aan de hertog van Buckingham. Het beest heeft de kop van een hagedis dat een enorme lange nek vast zit dat op een slang lijkt en het heeft de tanden van een krokodil. Het dier had een lijf dat op een gewone viervoeter leek, de ribben leken van een kameleon en de vinnen van een walvis.

Langzamerhand ging het slecht met Mary, want omstreeks 1830 ging het met de economie in Engeland steeds slechter. Dit merkte Mary ook in de verkoop, want de mensen hadden minder geld te besteden aan deze duurdere objecten. De la Beche kon heel goed tekenen en heeft haar geholpen. De la Beche was één van haar klanten en was geoloog. Hij maakte een prent waarop een Plesiosaurus een Ichtyosaurus aanvalt. Hier werden een aantal afdrukken gemaakt die vervolgens verkocht werden. De opbrengst was voor Mary.

De la Beche heeft met de print geprobeerd het verleden te reconstrueren.

In 1677 verscheen in Engeland een boek die als titel ‘Natural History of Oxfordshire’ had. De schrijver van het boek was Robert Plot. In het boek heeft hij een steen beschreven die merkwaardig gevormd was en in de steengroeve gevonden werd. De steen woog ruim 9 kilo en had een omtrek van 60 cm op het breedste deel. Het deed hem denken aan het dijbeen van een mens. Hij vermoedde dat het van een groter beest was dan een os of een paard, maar zijn mening doet er nu niet toe, want er is nu bekend dat zijn fossiel van een dinosaurus afkomstig is. Het woord dinosaurus werd afgeleid van het Griekse woord deinos (verschrikkelijk) en het woord saura (hagedis).

In 1822 heeft de vrouw van de huisarts Gideon Mantell naast de weg, waar zij liep, een aantal grote kiezen gevonden die de gaten in de weg moesten vullen. Deze kiezen waren nog nooit eerder gezien en Mantell heeft navraag gedaan uit welke steengroeve deze fossielen kwamen. Hij heeft nooit aan iemand verteld waar deze steengroeve te vinden waren, bang dat andere mensen ook op onderzoek uit gingen. Hij vond al snel nog meer kiezen en een groot aantal botten. Het dier waarvan de kiezen waren was een planteneter, dat zag Mantell aan de vorm van de kiezen. Mantell kon er niet veel over zeggen en riep de hulp in van geologen uit Londen. Zij zeiden dat de kiezen van een grote vis waren en vonden de vondst dus niet bijzonder. Mantell gaf de hoop niet op en ging naar een museum dat over veel fossielen beschikt. Hij concludeerde dat de kiezen niet van een bekend dier waren geweest. Mantell kwam in het museum in aanmerking met een bioloog die hagedissen uit Midden-Amerika bestudeerde. Hij vertelde Mantell dat hij kiezen had gevonden die sprekend op de kiezen van een hagedis leken. Hij meende dat hij de kiezen van een reuze hagedis had gevonden. Hij noemde dit beest een Iguanodon, omdat ze in Midden-Amerika de hagedis Iguana noemde.

In 1934 werden opnieuw fossielen van de Iguanodon gevonden. Deze fossielen vond men in de Engelse Badplaats Brighton. De rotsen daar dateerden uit het krijt.

In 1878 hadden Belgische mijnwerkers een ontdekking gedaan. De mijn waarin de ‘toevallige’ ontdekking plaats vond ligt in Bernissart. Dat is een dorpje aan de Franse grens. De mijnwerkers waren aan het werk in een kolenlaag dat op een diepte lag van 322 meter. Ze waren bezig met een gang aan het uithakken. Er was daar weinig licht en het was smal en laag. Ze zagen daardoor niet dat ze in een groot skelet hebben staan hakken. Later bleek, toen de brokstukken naar boven gevoerd werden, dat het botten van fossielen waren.

De vondst werd meteen bij het Natuurhistorisch Museum in Brussel gemeld door de directeur van de mijn. Er werd een deskundige naar Bernissart gestuurd om te kijken of verder onderzoek mogelijk was. P.J van Beneden was deze deskundige en zijn onderzoek maakte duidelijk dat de fossielen van een Iguanodon waren. Hij vermoedde dat daar dus nog meer fossielen moesten liggen. De mijn diende op dat moment niet meer voor het delven van kolen maar voor het zoeken naar fossielen. Medewerkers van het museum, en sommige mijnwerkers, hebben daar drie jaar lang fossielen uitgehakt. De fossielen die ze 34 meter dieper vonden lagen niet in dezelfde gesteentelaag. In totaal werden er 23 skeletten opgegraven. Er is na onderzoek veel bekend geworden van de Iguanodon. Daaruit is gebleken dat de Iguanodon helemaal geen viervoeter was. Het was een reusachtig beest dat op zijn achterpoten liep en zijn voorpoten waren veel kleiner. Het dier was ongeveer tien meter lang. De dinosauriërs van Bernissart zijn nu te bewonderen in het Museum van het Koninklijke Belgische Instituut voor Natuurwetenschappen in Brussel.

Blauwgroene algen kunnen in verschillende vormen voorkomen: als enkele cellen, meercellige draadjes of in matten. De algen komen in verschillende omstandigheden voor: zeewater, zoetwater, sneeuwvelden, gletsjers en in rotsspleten in de woestijn.

Sommige vormen van algenbloei zijn giftig. Zoal in een meer bij warm zomerweer. Er zijn ook vormen die voor mest dienen en die zijn een verrijking op rijstvelden.

In algenmatten kan kalksteen worden afgezet. Zoals in de Shark Bay. Als er kalksteen op een mat wordt afgezet ontstaat er een stevige laag waar bovenop weer een nieuwe algenmat groeit. Daarboven op komt weer kalksteen en dat kan maar doorgaan. In de loop van tijd krijg je dan een gelaagde structuur. Deze structuren worden stromatolieten genoemd.

Je kunt een laagje kalksteen goed zien in een doorsnede van een stromatoliet. Op lange duur worden de afgestorven blauwgroene algen resten fossielen.

J.S.R Dunlop deed in 1977 een ontdekking in de Warrawoona heuvels in West Australië. Hij vond microfossielen die van een levend organisme zijn. De vuursteenlagen waarin Dunlop zijn koolstofhoudende bolletjes heeft gevonden dateren uit het Precambrium.

Georges Louis Leclerc, geboren in 1707, was de beheerder van het Koninklijk Museum in Parijs. Een van de taken die Leclerc kreeg van koning Louis XV was om de verzameling (planten, opgezette dieren en fossielen) te catalogiseren. Hierdoor is hij op het idee gekomen om een encyclopedie voor de natuurwetenschappen te maken. Leclerc mocht zich in 1772, toen hij in adelstand werd verheven, hertog van Buffon noemen. Onder die naam is hij ook beroemd geworden.

Buffon heeft veel natuurwetenschappelijk onderzoek gedaan.hij had de theorie ontwikkeld dat het zonnestelsel was ontstaan door de botsing van een komeet met de zon. Door de botsing zou de materie uit de zon geslingerd zijn en daar ontstonden de planeten uit. Volgens deze theorie is de aarde eerst gloeiend heet geweest en daarna afgekoeld tot de temperatuur dat de aarde nu heeft. D.m.v. een experiment heeft hij onderzocht hoelang dit afkoelen geduurd heeft. Hij maakte 10 bollen ijzer van verschillende doorsnede. Hij maakte ze warm en meette hoelang dat afkoelen duurde. Er zat een verband in en dus berekende hij hoelang het duurt voor het afkoelt per doorsnede. Dit heeft hij doorgerekend naar de doorsnede van de aarde. Als resultaat had hij het antwoord: 96.670 jaar en 132 dagen. Hij meende dat dit ook de ouderdom van de aarde zou moeten zijn geweest. Hij heeft de experimenten herhaald met ander materie (ijzer in combinatie met steen) want de aarde bestaat niet alleen uit ijzer. Hij heeft er ook rekening mee gehouden dat de aarde ook warmte van de zon ontvangt.

Pas honderden jaren later kreeg zijn theorie pas een vervolg. Kelvin had berekend dat de aarde 20 miljoen jaar oud moet zijn geweest, want er werd ontdekt, d.m.v. kolenmijnen, dat het warmer werd in de aarde naarmate je dieper komt. Kelvin veronderstelde dat in de aarde geen warmtebron zit, dus zijn berekeningen waren onvolledig.

In het gesteente van de aarde zitten atoomkernen die niet stabiel zijn. Dit betekent dat ze overgaan in andere kernen. Dit noemen we radioactief verval. Hierbij komt warmte vrij en de afkoeling van de aarde zou veel langzamer geweest moeten zijn dan wat Kelvin had berekend.

Met de ontdekking van dit proces is ook een methode gevonden om gesteente te kunnen dateren. Een van de methoden maakt gebruik van het verval van rubidium. Als de kern van het rubidiumatoom een electron uitzendt, ontstaat strontium. Het is bekend in welk tempo electronen uitgezonden worden en daarmee is dus ook bekend in welk tempo strontiumatomen ontstaan. De verhouding van rubidium en strontium die men in een gesteente vindt verteld hoelang het radioactief verval al bezig is. Hiermee wordt de ouderdom van het gesteente bekend. Daaruit kun je ook concluderen wanneer de bepaalde planten en dieren hebben geleefd. (d.m.v. fossielen resten)

10.000 jaar geleden, toen het Pleistoceen eindigde dat ruim 2 miljoen jaar bestond, is het Holoceen begonnen waarin we nu nog leven. Het Krijt eindigde 65 miljoen jaar. Toen het Krijt begon, eindigde het Jura dat 140 miljoen jaar geleden was.Het Carboon is een periode die 290 miljoen jaar geleden eindigde en 360 miljoen jaar geleden begon. Devoon is de periode die hiervoor bestond, die 50 miljoen jaar heeft geduurd. En de alleroudste periode in de geschiedenis van de aarde noemen we het Precambrium. Deze periode eindigde 590 miljoen jaar geleden.

Dus makkelijk gezegd (zonder jaartallen erbij) zijn dit de periodes die we kennen. Van toen naar nu.

Precambrium, Devoon, Carboon, Jura, Krijt, Pleictoceen en Holoceen.

Het lijkt erop dat we betrouwbare methodes hebben gevonden om de fossielen, gesteenten en planten te dateren uit één van deze periodes.