Fosil

Keseluruhan fosil baik yang ditemui mahupun sebaliknya, dan penemuannya dalam pembentukan batu dan lapisan batuan enapan (strata) berfosil dikenali sebagai rekod fosil. Kajian fosil merentas masa geologi, pembentukan fosil, dan hubungan evolusi antara tekson (filogeni) merupakan antara fungsi-fungsi terpenting dalam ilmu sains paleontologi.

Spesimen terawet sedemikian boleh dikira sebagai "fosil" jika usianya menjangkaui usia minimum yang tertentu, iaitu selalunya 10,000 tahun dahulu. Oleh itu, usia fosil adalah semuda dari awal Epok Holosen hingga setua dari Eon Arkean beberapa ribu juta tahun dahulu. Pemerhatian bahawa fosil-fosil tertentu dikaitkan dengan strata batuan tertentu mencetuskan ahli geologi masa silam untuk menggagas suatu skala masa geografi pada awal abad ke-19. Perkembangan teknik pentarikhan radiometri pada awal abad ke-20 membolehkan ahli geologi menentukan usia "mutlak" atau bernombor bagi berbagai-bagai strata ini, termasuk sekali fosil-fosil yang tertanam dalamnya.

Seperti hidupan yang masih wujud, fosil-fosil ini ada yang sehalus-halus sel bakteria tunggal yang berdiameter satu mikrometer sahaja, atau segergasi dinosaur dan pokok yang bermeter-meter panjangnya dan dan bertan-tan beratnya.

Fosil biasanya hanya mampu mengawet sebahagian tubuh badan bangkai hidupan itu, selalunya bahagian itu sedikit sebanyak bertukar menjadi mineral sewaktu hidupan itu hidup, seperti tulang dan gigi vertebrata, atau rangka luar invertebrat yang berkitin. Pengawetan tisu lembut jarang ditemui dalam rekod fosil. Kesan-kesan tinggalan hidupan dalam hayatnya, seperti kesan jejak kaki atau tinja (koprolit) buangan reptilia, juga dikira sebagai fosil, iaitu fosil jejak (atau iknofosil). Akhir sekali, hidupan zaman silam juga meninggalkan kesan yang tidak boleh dilihat oleh mata kasar tetapi boleh dikesan dalam bentuk isyarat biokimia; inilah fosil kimia atau biomarker namanya.

Tapak fosil yang menampakkan pengawetan luar biasa — termasuk sekali tisu lembut yang terawet — dikenali sebagai Lagerstätten. Pembentukan sebegini mungkin terjadi daripada pengebumian bangkai dalam persekitaran yang anoksia yang jarang kehadiran bakteria, sekaligus membantutkan proses pereputan. Lagerstätten menjangkaui masa geologi dari zaman Kambria hingga kini. Di seluruh dunia, antara contoh-contoh terbaik bagi pemfosilan hampir menyeluruh termasik syal Maotianshan dan syal Burgess dari zaman Kambria, sabak Hunsrück dari zaman Devon, batu kapur Solnhofen dari zaman Jurasik, dan ketempatan Mazon Creek dari zaman Karbon.

Pempermineralan

 

Pempermineralan berlaku selepas bangkai dikebumikan, kerana ruang-ruang kosong di dalam suatu organisma (ruang yang berisi cecair atau gas ketika hidup) diisi dengan air bumi yang kaya dengan mineral, kemudian bahan mineralnya termendak dari air bumi itu lalu mengisi ruang-ruang kosong tersebut. Proses ini hanya berlaku dalam ruang yang amat kecil, seperti dalam dinding sel tumbuhan. Proses pempermineralan berskala kecil boleh menghasilkan fosil yang amat lengkap. Untuk membolehkan proses pempermineralan, organisma terbabit mesti dilitupi oleh mendapan sebaik sahaja mati atau selepas proses awal pereputan. Sejauh manakah bangkai tersebut reput setelah dilitupi inilah yang menentukan muka bentuk fosilnya pada zaman akan datang. Sesetengah fosil hanya tinggal rangka dan giginya; tetapi ada yang masih kekal kulit, bulu ataupun tisu lembutnya. Inilah salah satu bentuk diagenesis.

 

 

Acuan

Kadang-kadang, bangkai asal organisma itu lerai atau hancur sepenuhnya, sehingga tinggal sahaja lubang berbentuk organisma tersebut dalam batuan, iaitu acuan luar. Jika lubang ini diisi dengan bahan galian yang lain, maka kas jadinya. Acuan dalam pula terbentuk apabila bahan mendapan atau galian mengisi rongga dalaman organisma, seperti dalam siput dwicangkerang atau siput babi.

Penggantian dan penghabluran semula

Penggantian terjadi apabila cangkerang, tulang atau tisu lain digantikan dengan mineral lain. Adakalanya, penggantian cangkerang asal dengan mineral berlaku dengan beransur-ansur sekali sehingga ciri-ciri mikrostrukturnya dapat diawet walaupun bahan aslinya lenyap sepenuhnya. Begini, cangkerang dikatakan mengalami penghabluran semula iaitu sebatian rangka asalnya masih kekal tetapi dalam bentuk lain yang berhablur, iaitu dari aragonit menjadi kalsit.

Fosil mampatan

Fosil mampatan, seperti fosil paku-pakis, adalah hasil tindak balas kimia molekul-molekul organik kompleks yang membentuk tisu-tisu organisma, yang mana fosilnya terdiri daripada bahan asli, meskipun dalam keadaan ubahan geokimia. Selalunya yang tinggal ialah filem berkarbon. Perubahan kimia ini merupakan satu jenis diagenesis.

Fosil hidup ialah jolokan yang digunakan untuk memaksudkan mana-mana spesies hidup yang kelihatan seiras atau amat menyerupai spesies yang sebelum ini hanya dikenali dalam bentuk fosil, seakan-akan fosil purba ini "hidup kembali."

Ini mungkin merupakan:
(a) spesies atau takson yang sebelum ini hanya dikenali dari fosil sehinggalah penemuan wakil-wakil yang hidup, seperti ikan selakant yang bersirip lobus, moluska monoplakofora primitif, dan pokok ginkgo Cina, atau
(b) spesies hidup tunggal yang tiada saudara dekat, seperti burung Kagu dari New Caledonia, atau burung Sunbittern dari benua Amerika, atau
(c) sekelompok kecil spesies yang tidak bersaudara dekat selain sesama sendiri, seperti stromatolit primordial yang menghasilkan oksigen, siput Lingula yang bercangkerang berkilau, siput nautilus berkebuk-kebuk bak mutiara, rootless paku-pakis berus yang tak berakar, belangkas yang berperisai, dan tuatara seakan dinosaur yang merupakan satu-satunya spesies masih hidup daripada sebuah kelompok yang amat besar dalam rekod fosil.