Fossilien

Hast du dich schon mal gefragt, woher Forschende wissen wie es früher auf unserer Erde ausgesehen hat?

Und wieso wissen wir beispielsweise wie Dinosaurier aussehen?

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Fossilien einfach erklärt

Fossilien sind Abdrücke oder versteinerte Körperteile aus einer vergangenen Zeit. Man unterscheidet zwischen Körperfossilien und Spurenfossilien. Unter Körperfossilien versteht man den Fund versteinerter Hartteile, wie Knochen, Zähne oder Horn.

Spurenfossilien sind meist Fußabdrücke verschiedener Arten oder Ausscheidungen wie Kot und Urin. Aber auch kleinere Organismen können Spurenfossilien hinterlassen. Ein Beispiel dafür wären Bohrlöcher von Würmern.

Fossilien können aber nicht nur von Tieren entstehen, sondern auch von Pflanzen, Pilzen, Bakterien oder Vormenschen, wie der Neandertaler.

Damit ein Fossil als Fossil gilt, muss es älter als 10.000 Jahre sein.

Fossilien entstehen durch Erdablagerungen und Erosion. Verendet ein Organismus versinkt dieser in Schlamm. Die Weichteile (Organe) zersetzen sich und die Hartteile gelangen in die Sedimentschicht aus Sand und Gestein. Durch chemische Prozesse versteinern die Knochen zu harten Fossilien aus Mineralstoffen. Durch Erosion, also Erdbewegungen werden die unteren Sedimentschichten Stück für Stück angehoben. Die obere Erdschicht wird durch die Witterung (z.B. Wind, Temperatur) langsam abgetragen. Durch diese beiden Prozesse gelangen untere Erdschichten weiter an die Erdoberfläche, bis das versteinerte Fossil schließlich frei liegt.

Fossilien Definition

Ein Fossil ist ein Zeugnis, bzw. Abbild eines früheren Lebens. Fossilien müssen dabei älter als 10.000 Jahre sein und dienen dazu die Vergangenheit zu rekonstruieren.


Fossilien Hintergrund

Mithilfe von Fossilien können rätselhafte Ereignisse einer fernen Vergangenheit erschlossen werden. Das Wort Fossil leitet sich von dem lateinischen Begriff fossilis ab und bedeutet Ausgegrabenes.

Fossilien sind also Abdrücke oder Material, was aus dem Sedimentgestein, das aus Sand und Schlamm besteht, ausgegraben wird. Forschende, die sich mit Fossilien beschäftigen werden Paläontologen genannt. Sie beschäftigen sich mit den Leben vergangener Zeit. Anhand von Fossilien versuchen sie nachzuvollziehen, wie das verschiedene Arten früher gelebt haben und wie die Umwelt zu dieser Zeit ausgesehen haben muss. Mithilfe von Fossilien kann die Vergangenheit rekonstruiert werden.

Fosslilienarten

Nicht alle Fossilien sind gleich. Man unterscheidet vor allem zwischen verschiedenen Fossilienarten.

Es gibt:

  • Körperfossilien
  • Spurenfossilien

Zu den Körperfossilien zählen alle Überreste von Organismen. Das können beispielsweise Zähne, Knochen, Krallen oder Eier sein. Diese Überreste können entweder unverändert vorliegen oder verändert. Im Gestein können sie beispielsweise durch Minerale ersetzt werden. Zu den Köperfossilien zählt nicht nur Mensch und Tier, sondern auch Bakterien, Pilze und Pflanzen.

Es gibt verschiedene Arten von Fossilien. Es kann sich um einzelne Knochen halten oder einen Abdruck von Tieren und Pflanzen

Spurenfossilien beschreiben wie der Name schon sagt Spuren, wie zum Beispiele Fußabdrücke, bestimmter Lebewesen. Das neuste Spurenfossil ist in Texas entdeckt worden. Mitte August des Jahres 2022 wurden in einem ausgetrockneten Flussbett unzählige Fußabdrücke von Dinosauriern entdeckt, die vor circa 113 Millionen Jahren durch den Matsch stampften.

Neben den beeindruckenden großen Fußspuren der Dinos gibt es auch deutlich kleine Spurenfossilien. Beispielhaft dafür sind Bohrlöcher von Würmern oder Weidespuren von Schnecken. Außerdem zählen auch die Ausscheidungen (Kot und Urin) der Organismen zu den Spurenfossilien. Paläontologen und Paläontologinnen finden immer wieder versteinerten Kot des Neandertaler oder Ausscheidungen von Dinosauriern und Fischen. Der Fachbegriff für versteinerte Ausscheidungen ist Koprolith.

Entstehung von Fossilien

Die meisten Fossilien stammen von Tieren, Menschen und Pflanzen ab, die im oder in der Nähe eines Gewässers gelebt haben. Nach ihrem Tod wird der Körper im Sediment eingebettet. Das Sediment besteht hauptsächlich aus Sand und Gestein. Damit Weichteile fossilieren können, müssen sie recht schnell von der Umgebungsluft abgeschottet sein. Durch den Sauerstoff in der Luft würden die Weichteile sich sonst schneller zersetzen. Außerdem spielt die Witterung (Regen, Wind, Temperatur) bei freiliegenden Fossilien eine große Rolle. Sind die Körperteile der Umgebung ungeschützt ausgesetzt, wie beispielsweise die Überreste der Aaßfresserbeute, stehen die Chancen für die Entstehung eines Fossils sehr schlecht.

In den meisten Fällen bleiben nur die Hartteile, wie Knochen, Zähne oder Horn über die Zeit erhalten. In Sediment sind die Überreste gut vor äußeren Einflüssen geschützte. Mit der Zeit legen sich neue Erdschichten über die Überreste. Die Erdschichten üben Druck auf die darunterliegenden Schichten aus, wodurch die Überreste fest in das Gestein gedrückt werden.

In den Überresten selbst finden jetzt quasi Versteinerungsprozesse statt. Durch verschiedene chemische Prozesse werden Knochen nach und nach von Mineralstoffen ersetzt. Das Knochenmaterial wird im Laufe der Jahre zersetzt und von Mineralen ersetzt. Die Überreste versteinern und werden so hart und stabil.

Den Entstehungsprozess kann man in sechs Schritte unterteilen:

  • Das lebende Fossil
  • Das Fossil verstirbt
  • Die Knochen fossilieren
  • Sedimentanlagerung
  • Erosion
  • Fossilien an der Erdoberfläche

Im ersten Schritt des Entstehungsprozesses ist das Tier, was zum Fossil wird natürlich nur am Leben.

Sobald es verstirbt, versinkt der Körper im Schlamm. In den Sedimentschichten verwesen die Weichteile und nur die Hartteile bleiben weiter vorhanden.

Im dritten Schritt fossilieren die Knochen. Zähne, Horn und Knochenteile bleiben erhalten und werden durch Mineralstoffe ersetzt. Das Skelett versteinert.

Über die Zeit verändert sich die Erdoberfläche und weitere Sedimentschichten lagern sich an.

Die Erosion ist quasi die Bewegung der Erdmassen. Die Erde ruht nicht. Wind und Wetter tragen die oberen Schichten ab und die unteren Schichten werden durch Erdbewegungen angehoben. Das Fossil gelang dadurch Stück für Stück näher an die Erdoberfläche.

Im letzten Schritt ist die Erosion so weit fortgegangen, dass das Fossil an die Erdoberfläche gelangt. Jetzt können die fossilen Knochen erforscht werden.

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Überblick

Nutzen von Fossilien

Anhand von Fossilien können verschiedene naturwissenschaftliche Erkenntnisse gesammelt werden:

  • Verwandtschaftliche Beziehungen zwischen Organismen - Welche Merkmale haben sich übertragen?
  • Die Stammesentwicklung - Wie hat sich eine Art verändert?
  • Genetische Rekonstruktion (DNA-Analyse) - Wie könnte eine Art ausgesehen haben?/ Welche Merkmale sind zu finden?

Durch Fossilien können evolutionäre Veränderungen in der Entwicklung verschiedener Organismen rekonstruiert werden. Fossilien geben Hinweise auf den Körperbau, das Verhalten, das Alter und die Lebensweise, bzw. Umgebung von Tieren, Pflanzen, Vormenschen und Bakterien.

Lebende Fossilien

Quastenflosser

Manche Arten haben sich im Laufe der Zeit nicht weiterentwickelt. Unveränderte Arten, die auch heute noch leben werden als Lebendes Fossil bezeichnet.

Ein Beispiel dafür wäre der Quastenflosser oder der Ginkgo. Der Quastenflosser ist ein Brückentier. Er lebte schon seit vielen Millionen Jahren und besitzt sowohl Merkmale der Fische, als auch der Amphibien. Er stellt also einen Übergang der beiden Arten dar. Der Quastenflosser hat ein verknöchertes Skelett und Flossen mit einer starken Muskulatur, mit denen er sogar im flachen Wasser kriechen kann. Diese Merkmale haben sich über im Laufe der Evolution nicht verändert.

Fossilien Zusammenfassung

Fossilien sind versteinerte Ausgrabungen.

Man unterscheidet zwischen Körperfossilien und Spurenfossilien von verschiedenen Arten. Fossilien findet man meist von verschiedenen Tieren in Gewässernähe. Pflanzen, Pilze, Menschen und Bakterien können aber ebenfalls fossilieren.

Fossilien können uns viele Erkenntnisse eines vergangenen Lebens aufzeigen. Durch DNA-Analysen können Forschende nachvollziehen, wie sich Arten im Laufe der Zeit verändert und welche körperlichen Merkmale diese Arten besaßen.

Auch heute findet man noch lebende Fossilien, wie den Ginko oder Quastenflosser. Diese Arten existieren bereits seit vielen Millionen Jahren und haben sich seitdem nicht verändert.

Ein Fossil entsteht, indem ein Organismus in der Erde versinkt und sich in einer Sedimentschicht einlagert. Durch chemische Prozesse versteinern die Hartteile des Organismus (Zähne, Knochen, Horn) zu festen Fossilien. Die Erosion der Erde sorgt dafür, dass untere Erdschichten nach oben angehoben und die Erdoberfläche stückchenweise abgetragen werden. Mithilfe der Erdbewegungen kommt das Fossil schließlich an die Oberfläche.

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