1. Hóa thạch là gì?

Hóa thạch là gì? Hóa thạch được hình thành rất chậm bởi các quá trình địa chất tạo nên và đã có từ thời tiền sử. Đây là những bằng chứng chứng minh các loài động vật, thực vật hay sinh vật đã sinh sống, tồn tại trong quá khứ bà được bảo tồn trong các lớp đá hay vật liệu bên ngoài vỏ của Trái Đất.

Trên thực tế, nhiều người nghĩ rằng hóa thạch tồn tại nguyên trạng thái cơ thể của thực vật bay động vật, thế nhưng hầu hết các chất hữu cơ thực tế trên các loài sinh vật đã biến mất và chỉ còn tồn tại một phần nhỏ. Sau một khoảng thời gian, xác của sinh vật sẽ bị phân hủy và chỉ còn xót là phần cứng còn tồn tại theo thời gian như cành cây hoặc xương… nằm sâu trong lớp trầm tích và biến thành đá sau khi trải qua quá trình hóa thạch.

Tuy những vật chất hữu cơ trên cơ thể động, thực vật đã không còn tồn tại, thế những dấu vết hoạt động và kết cấu ban đầu của các sinh vật vẫn còn được giữ nguyên, mô phỏng lại thời kỳ đó. Bởi vậy, người ta nhờ những hình thái cấu trúc này mà có thể mô phỏng lại những loại thực vật, động vật ví dụ như khủng long trong thời tiền sử.

2. Hóa thạch có ý nghĩa gì?

Sau khi tìm hiểu hóa thạch là gì, chúng ta cùng tìm hiểu hóa thạch có ý nghĩa ra sao nhé!

Ý nghĩa của hóa thạch đóng vai trò vô cùng quan trọng, các nhà nghiên cứu nhờ hóa thạch có thể biết được đó là sinh vật nào, cá thể nào, sinh sống trong khoảng bao nhiêu năm trước, sống cùng loài nào trong thời gian đó. Cũng nhờ vậy, con người trong quá khứ được biết tới rõ ràng hơn và lịch sử các loài sinh vật học cũng dần được tiết lộ.

Ví dụ, nguồn thực phẩm, khí hậu có sự thay đổi có thể khiến số lượng hóa thạch tảo tăng lên nhanh chóng. Ngay cả những loài sinh vật không có hóa thạch, hóa thạch phấn hoa sẽ tiết lộ các loài thực vật có thời gian tăng trưởng như thế nào.

Cũng nhờ hóa thạch, con người có được các manh mối về sự tiến hóa và so sánh được quá trình hình thành, tiến hóa của loài vật nào đó, ví dụ như xương chim hiện đại có sự tương đồng với khủng long thời tiền sử, chứng minh rằng một số loài khủng long có thể đã tiến hóa thành chim. Hoặc việc so sánh hóa thạch của ngựa hiện đại với ngựa tiền sử để biết được mức độ tiến hóa của loài ngựa.

Còn với con người, các dấu tích trên họa thạch sẽ thể hiện được đời sống sinh hoạt của con người trong thời kỳ trước đó, thời cổ đại. Qua đó, chúng ta có thể biết được hình dáng con người qua từng thời kỳ nhờ vào các mẫu hóa thạch hộp sọ, đồng thời biết được các quá trình tiến hóa trong sinh hoạt của loài người.

3. Hóa thạch hình thành như thế nào? Điều kiện hình thành hóa thạch

3.1. Hóa thạch hình thành ra sao?

Quá trình hóa thạch bắt đầu trong hầu hết các trường hợp khi một loài động vật hay thực vật chế, sau đó được trầm tích bao phủ nhanh chóng. Những trầm tích này giúp bảo vệ cơ thể sinh vật khỏi vi khuẩn, các yếu tố hay các lực khiến hiện tượng xói mòn và phong hóa xảy ra. Cũng nhờ vậy, một số hài cốt như vỏ hay xương của động vật sẽ bị chậm phân rã và có thể tồn tại trong hàng ngàn năm sâu bên dưới lớp trầm tích. Các lớp trầm tích trong thời gian này tiếp tục xâm nhập vào sâu trong các lớp xương, vỏ, và cuối cùng những trầm tích còn sót lại trở thành đá rắn và cứng, có hình dạng của sinh vật được trầm tích bao quanh.

Sau này, khi lớp đá cứng là hình thành, các dòng nước sẽ thấm vào đá, sau đó những phần còn lại của vật thể bên trong đá sẽ được rửa trôi. Các lớp bao phủ bằng đá, cứng, nên những khoảng trống không còn vật thể không bị sụp xuống khi nước phân hủy và xâm nhập. Các khoảng trống bên trong đá gọi là hóa thạch, có hình dáng tự nhiên của các loài động thực vật và hình dáng hài cốt ban đầu được bảo tồn hoàn hảo.

Tuy những vật liệu hữu cơ từ những thời kỳ trước đã không còn tồn tại, thế nhưng bản sao của động vật, thực vật đã được tồn tại dưới dạng hóa thạch nhờ sự biến hóa của tự nhiên. Các nhà khảo cổ sinh học nếu trong trường hợp khuôn không được lấp đầy bởi khoảng chất thì nhà cổ sinh vật học tự động lấp đầy nó, từ đó hình thành một vật đúc nhân tạo.

Tuy vậy, chỉ có tự nhiên mới có thể tạo nên hóa thạch, đây chỉ là một kịch bản của việc hình thành nên hóa thạch, ví dụ như trong hổ phách, nhiều loài côn trùng thời tiền sử đã bị hóa thạch. Khi côn trùng được bọc trong một lớp nhựa cây lỏng bởi các loài cây, loài hóa thạch này sẽ xảy ra. Tương tự như những trầm tích bên trong nước, xác côn trùng được bao bọc trong nhựa cây, tránh được các loài vi khuẩn phân hủy và sau đó cứng lại. Ngoài ra, trong tro núi lửa, hắn ín, cát lún hay đầm lầy cũng tồn tại hóa thạch động vật.

Ngoài động vật, thực vật cũng có thể hóa thạch, ví dụ như gỗ hóa đá. Sau khi rơi xuống sông, cây gỗ bị chôn vùi trong bùn, tro và những vật liệu khác, những khoáng chất như SiO2 (silica) có trong tro núi lửa sẽ thấm vào thân cây và các tế bào nhỏ trong thân sẽ được lấp đầy. Điều này khiến thành phần trong cây gỗ bị thay đổi, chuyển thành đá và cấu trúc ban đầu của nó vẫn được giữ vững. Nhờ các khoáng đất đa dạng trong thân cây gỗ đã hình thành nên những màu sắc đa dạng và sống động.

Trong một vài trường hợp, hóa thạch được bảo quản khi các động vật sa lầy bên trong hố nhựa đường như hố La Brea gần Los Angeles, California; hay được bảo quản bằng cách đóng băng như ở Siberia và Alaska có voi ma mút.

Bên cạnh động thực vật hóa thạch, các nhà khảo cổ sinh vật học còn nghiên cứu đường mòn và dấu chân hóa thạch, gồm cả coprolite – phân động vật hóa thạch. Những hóa thạch là mình chứng cho cách sống, di chuyển của các loài động vật trong thời tiền sử hay kỷ băng hà, giúp các nhà khoa học có thể giải mã được quá trình hình thành, phát triển của các loài sinh vật.

3.2. Hóa thạch cần có điều kiện nào để hình thành?

3.2.1. Sinh vật cần có các bộ phận cứng, khó phân hủy

Để có thể hình thành nên hóa thạch, sinh vật phải có vỏ răng, xương hay gỗ… đây chính là những bộ phận khó phân hủy. Đôi khi, các loài sinh vật thân mềm như sứa hay côn trùng chỉ cần có điều kiện thích hợp, ví dụ như được bao phủ bởi trầm tích thì có thể tạo nên hóa thạch.

3.2.2. Cơ thể sinh vật nguyên vẹn và được chôn vùi trong địa chất

Cơ thể sinh vật khi chết cần phải nguyên vẹn, bởi nếu cơ thể sinh vật không còn nguyên vẹn hay bị nghiền nát thì việc hình thành hóa thạch gần như không thể.

Ngoài ra, khi chết, sinh vật cần phải được chôn sâu dưới lòng địa chất để chống lại những điều khiến tự nhiên khắc nghiệt, tránh được quá trình phân rã. Hầu hết, các sinh vật sống tại biển thường dễ hình thành hóa thạch hơn bởi sau khi chết, xác của chúng sẽ chìm dưới đáy biển, lấp bởi cát và lớp cát này sau nhiều niên đại sẽ trở thành đá phiến (schist) hoặc đá vôi (limestone). Xác của sinh vật sẽ không bị tổn hại bởi những vật liệu trầm tích (sediment) nhỏ.

Hy vọng qua bài viết này, bạn đã biết được hóa thạch là gì và những thông tin liên quan tới hóa thạch. Nhờ hóa thạch, chúng ta có thể biết được các giai đoạn hình thành và phát triển của các loài động vật, thực vật trên Trái Đất. Cũng vì vậy, chúng ta có thể biết được các loài sinh vật sống chủ yếu ở nơi nào trên Trái Đất hay loài nào ăn thịt loài nào… Hiện nay, các nhà khảo cổ học có thể dựa vào đồng vị cacbon để ước tính tuổi của hóa thạch dễ dàng, tái hiện cho chúng ta thấy một bức tranh toàn cảnh về lịch sử phát triển của Trái Đất.