איזה סוגי מאובנים ישנם?

מאובנים הם שרידים של יצורים חיים שהשתמרו במשך מיליוני שנים. בעצם קיומם הם מאפשרים לנו להציץ על העבר של עולמנו, מעין חתיכה קטנה של פאזל שמשקפת תמונה גדולה ועשירה יותר. אבל חתיכת הפאזל הזאת גם נדירה מאוד: רק בשבריר אחוז מהמקרים שאריותיהם של יצורים חיים יהפכו בסופו של דבר למאובנים, שכן מדובר באירוע נדיר שתלוי בגורמים רבים.

מאובן מספק מידע לא רק על מבנה הגוף, השלד ולעתים אפילו על הגנטיקה של היצור, אלא גם על הסביבה האקולוגית שבה היצור חי לפני מיליוני שנים. עם זאת, מכיוון שהמאובנים כל כך נדירים תרומתם במחקר היא עדיין נמוכה, למרות המידע הרב שהם מספקים לנו על סביבת המחיה של היצור והשתנות עולם החי והצומח. המאובנים אמנם דוממים אך הם מייצגים חיים ואבולוציה. הם יכולים להיווצר בכמה דרכים, שאותן אפרט מיד.

מאובני עִקבה
עקבות שהיצור (בעל חיים או צמח) השאיר במצע שבו הוא היה שקוע, כמו עקבות נעליים בבוץ. מאובני עקבה יכולים להיות עקבות של בעלי חיים, מחילות או חללים שהשאירו שורשי עצים שהתכלו. לעתים המאובנים האלה מכילים גם שאריות מהחומר האורגני של בעל החיים שהשאיר את העקבות, וכך מאפשרים לחוקרים להפיק חומר גנטי שיכול לתת להם הרבה מידע על היצור. מהחומר הגנטי, הדנ"א, אפשר ללמוד על תכונותיו של היצור, על מחלות שחלה בהן, מאילו חומרים גופו היה מורכב ועוד.

שרידי עלים מוטבעים על אבן גיר, מאוסף אוניברסיטת אוטרכט בהולנד | צילום: ויקיפדיה

מאובנים מותמרים
כשבעל חיים מת ושוקע לתוך סביבה דלת חמצן, כמו קרקעית אגם או ביצה, המחסור בחמצן מאט את קצב הריקבון של גופו. בזמן שהרקמות הרכות מתכלות לאטן, העצמות נספגות במים עשירים במינרלים ואט-אט מתחלפים כל מרכיבי העצם במינרלים שבסביבה. בסוף התהליך נוצרת אבן שצורתה זהה לשלד של בעל החיים. התהליך יכול להתרחש רק אצל יצורים בעלי שלד או שריון קשיח ורק בסביבות דלות חמצן, עם טמפרטורות נמוכות וסביבה חומצית.

ממאובנים כאלה אי אפשר להוציא דגימות של חומר גנטי, אבל הם מציגים במדויק את המבנה המורפולוגי של היצור, כלומר את צורת עצמותיו או השריון החיצוני שלו, מבנה הגפיים, צורת הגולגולת (אם יש לו) ועוד.

מאובני תבליט ותבנית
מאובנים כאלה נוצרים כשבעל החיים או הצמח מתפרקים ומשאירים במצע שבו הם היו חלל שזהה לצורתם. בהתאם לתנאים החלל שנוצר יכול להישאר ריק (תבנית) או להתמלא בחומר שמתקשה לאחר מכן לסלע (תבליט). בניגוד למאובנים מותמרים, אם נחתוך את המאובן לא נוכל לראות את המבנה הפנימי של היצור.

מאובנים "משומרים"
במקרים מסוימים הסביבה החיצונית מאפשרת מצב נדיר שבו בעל החיים לא עובר שינוי משמעותי אחרי מותו וצורתו השלמה נשמרת כמעט בשלמותה, כולל רקמות הגוף הרכות. מצבים כאלה מתאפשרים בדרך כלל בסביבות מושלגות, שבהן המאובן משתמר בקרח. סוג נוסף של מאובנים משומרים הוא חרקים שכוסו בענבר עצים ונשמרו בשלמותם (ממש כמו בסרט הראשון של "פארק היורה"), או מקרים שבהם בעלי חיים כוסו בזפת ונשמרו בשלמותם.

חרק לכוד בשרף | צילום: ויקיפדיה

ממאובנים כאלה אפשר להפיק חומר גנטי, ללמוד על הצורה החיצונית של בעל החיים, על הפיזיולוגיה ובמומיות (בני אדם שהשתמרו בחניטה) אפשר ללמוד גם על הלבוש, התרבות והמנהגים של החברה שבה הם חיו.

דוגמה מפורסמת למאובן משומר הוא המומיה של אצי איש הקרח, כינוי שניתן לגופה החנוטה בקרח של אדם שחי לפני 5,300 שנים. גופתו התגלתה בתחילת שנות ה-90 של המאה הקודמת בהרי האלפים בצפון איטליה, ונכון להיום זו הגופה החנוטה הקדומה ביותר שהתגלתה באירופה.

המומיה של 'אצי איש הקרח' | צילום: המוזיאון לארכיאולוגיה של דרום טירול

היסטוריה משומרת באבן
המאובנים יכולים לתת לנו מידע רב על עברו של כדור הארץ. מאובנים של קונכיות או צדפים שנמצאו על ראשי הרים יכולים לרמוז על שינויים אדירים שהתרחשו בסביבה, שפעם הייתה ימית ובעקבות תזוזה של הלוחות הטקטוניים האדמה התרוממה ויצרה הרים.

המאובנים נמצאים גם במרכזו של ויכוח מתמשך בין בריאתנים שמאמינים בסיפור הבריאה התנ"כי לבין אנשי מדע שמקבלים את תורת האבולוציה של דרווין. הבריאתנים מאמינים שכל מיני בעלי החיים נוצרו על ידי כוח אלוהי לפני כמה אלפי שנים ולא עברו מאז שינויים גדולים בצורתם. לעומת זאת, קיומם של מאובנים של בעלי חיים טרופיים באנטארקטיקה מחזקת את התפיסה המדעית שעל פיה כדור הארץ משתנה בהתמדה, יבשות זזות ובעלי החיים משתנים בהתמדה. כמו כן, מאובנים יכולים להראות את אבותיו הקדמוניים של יצור מסוים ולרמוז על השינויים המורפולוגיים והמבניים שהוא עבר במשך שנים רבות של אבולוציה.

מאובנים יכולים לספק מידע רב על סביבת המחיה הקדומה של יצורים רבים, כיוון שהם מייצגים בעלי חיים שחיו ופעלו בבית גידול מסוים. יצור שהשתמר בתנוחת פעילותו יכול לתת רמזים רבים על המאפיינים של סביבתו הקדומה. לדוגמה, מאובני סרטנים שנברו באדמה והשאירו אחריהם מבני מחילות ריקות יכולים לספק מידע על טיב הקרקע ועומקה.

המאובנים הנפוצים ביותר הם של יצורים ימיים שכן הם חיו בסביבה המאפשרת את השתמרותם בצורה המיטבית ביותר (סביבה דלת חמצן עם קרקע מימית). מאובנים של יצורים יבשתיים, לעומת זאת, הם נדירים יותר שכן על היבשה מתרחשים תהליכי בליה והרס תכופים יותר. במקרים שבהם השתמרו שרידיו של יצור יבשתי זה קרה לרוב בעקבות הסחפות השרידים ושקיעתם בים. גם סביבות יבשתיות אגמיות וביצתיות עשויות לשמר שרידים של בעלי חיים שחיו בהן, יחד עם שרידי צומח מהסביבה.

למרות התרומה הרבה של המאובנים להבנת ההיסטוריה של כדור הארץ, מספר בעיות מעוותות את יכולתנו להבין את המציאות כפי שהייתה לפני מיליוני שנים. מאובנים יכולים להיווצר, כאמור, רק בתנאים ספציפיים מאוד של קור קיצוני או חוסר בחמצן, כך שרפרטואר המאובנים שקיים בידינו מוגבל למקומות שענו על הקריטריונים האלה בתקופה שבה המאובנים נוצרו ואינם מייצגים את כל מגוון בעלי החיים והצמחים שהיו קיימים בעבר.כמו כן, לבעלי חיים רבים אין שריון או עצמות קשיחות שיכולים להשתמר כמאובנים, כך שחסר לנו מידע רב על כל אותם יצורים שכנראה היו קיימים אך מאפייניהם היו אחרים.

ולבסוף, קיימת בעיה קשה של מחיקת הראיות. בעקבות תזוזת היבשות והלוחות הטקטוניים אזורים מסוימים בקליפת כדור הארץ מתבלים והמאובנים שהיו בהם נמחקים. כך שהמידע שהם נותנים לנו כיום על העבר משול לחריץ קטן בדלת שדרכו אנחנו מנסים, כמו ילדים, לפענח עולם שלם. 

תודה לד"ר זאב לוי מהמכון הגיאולוגי הישראלי על העזרה בהכנת הכתבה. 

יעל גרופר
המחלקה לאימונולוגיה
מכון ויצמן למדע