Beschreibung
Fossilien sind alle Überreste und Spuren von Pflanzen und Tieren, die in Gestein erhalten geblieben sind. Obwohl dies oft angenommen wird, müssen Fossilien nicht zwangsläufig versteinert sein. Tatsächlich sind viele Fossilien nicht versteinert. Selbst aus sehr alten Gesteinen sind Fossilien bekannt, die sich kaum verändert haben. Außerdem glauben viele Menschen, dass Fossilien immer sehr alt sind. Auch das ist falsch. Es sind viele sehr junge Fossilien bekannt, die in uns bekannten Zeiträumen entstanden sind. Die Wissenschaft, die Fossilien erforscht, heißt Paläontologie. Dieses Fachgebiet trägt zur Untersuchung von Gesteinsabfolgen bei, einem Teilgebiet der Geologie, das Biostratigraphie genannt wird. Da Überreste von Lebewesen nur unter bestimmten Bedingungen fossilisiert werden, ist die Information über Fossilien begrenzt und per Definition „unvollständig“. Das Wort Fossil ruft oft die Knochen von Dinosauriern oder Mammuts in Erinnerung, und es stimmt tatsächlich, dass die harten Teile eines Organismus die größte Chance haben, durch Fossilisation erhalten zu bleiben. Bei Wirbeltieren sind dies die Knochen und insbesondere die Zähne. Die weicheren Gewebe des Organismus bleiben nur in Ausnahmefällen erhalten und sind daher viel seltener. Weichere Gewebe bleiben nur erhalten, wenn sie schnell unter einer Schicht begraben werden, die sie vor Fäulnis und Beschädigung schützt. Allein anhand der Hartteile lässt sich oft nur schwer ein vollständiges Bild des Organismus gewinnen. Ein gutes Beispiel hierfür sind die Conodonta, die lange Zeit in großer Zahl gefunden wurden, aber nur durch ihre Zähne bekannt waren. Erst als ein Abdruck des restlichen Körpers gefunden wurde, zeigte sich, dass es sich um eine primitive Form des Stammes der Chordatiere handelte. Bei anderen Tiergruppen werden oft auch andere Hartteile, wie beispielsweise Schalen, fossilisiert. Es gibt verschiedene ungewöhnliche Formen der Fossilisation. So findet man beispielsweise manchmal ganze Insekten in Bernstein eingeschlossen, da das Harz, aus dem Bernstein besteht, eine gute Barriere gegen Oxidation bildet. Dies gilt im größeren Maßstab auch für Teergruben. Nahe Los Angeles, USA, sind die La Brea Tar Pits ein gutes Beispiel. Die Knochen der in den Teergruben gefangenen Tiere sind oft außergewöhnlich gut erhalten. Zudem lockten die gefangenen Tiere häufig Raubtiere an, die sich wiederum darin verfingen. So entstand im Pleistozän ein regelrechter „Knochenfriedhof“. Sehr gut erhaltene Fossilien finden sich häufig in Tonablagerungen in stehendem, sauerstofffreiem Wasser. Aufgrund des Sauerstoffmangels fossilieren Pflanzen in diesen Ablagerungen besonders gut. Oft ist nicht die gesamte Wassersäule sauerstofffrei, sondern nur der untere Teil. Solches geschichtetes Wasser weist daher in der oberen Schicht einen normalen Sauerstoffgehalt auf. Organismen sterben in der oberen Schicht und sinken dann zum Grund, wo sie in einer sauerstofffreien Umgebung konserviert werden. Lebende Organismen können auch unbeabsichtigt in die untere, sauerstofffreie Schicht gelangen, wo sie sterben und fossilisiert werden. In solchen Ablagerungen sind Fische manchmal eng beieinander liegend erhalten, was auf Erstickung hindeutet. Ein bekanntes Gestein mit solchen Fossilien ist der Kupferschiefer aus Rotliegend in Mitteldeutschland. Neben Überresten, die von Organismen selbst stammen, gelten auch Spuren, die aktiv oder passiv von Organismen erzeugt wurden, als Fossilien. Dazu gehören beispielsweise Koprolithen (versteinerte Exkremente) und Spurenfossilien wie Fußabdrücke und Baue. Die Herkunft von Spurenfossilien lässt sich nicht immer bestimmen. Daher erhalten sie oft eine eigene taxonomische Bezeichnung.
