Палеонтология, пожалуй, как никакая другая наука, свидетельствует о колоссальной скорости осадконакопления в геологическом прошлом. Связано это с особенностями захоронения остатков организмов. Вообще говоря, у каждого отдельно взятого организма шансы попасть в палеонтологическую летопись весьма невелики, а особенно в, так сказать, “первозданном” виде, то есть с достаточно хорошей степенью сохранности. Сразу же после смерти организма на него начинают действовать различные биологические, геохимические, механические и другие процессы, приводящие к его разложению. И чем дольше остатки погибшего организма не погребаются в осадках, тем большим разрушениям они подвергаются. Более того, даже погребение в осадках и превращение оных в горную породу не защищает остатки организмов от процессов разрушения.
Прежде чем ископаемые остатки организмов попадут на рабочий стол палеонтолога в виде окаменелостей, они проходят довольно сложный многоступенчатый путь, состоящий из нескольких этапов:
I этап — скопление остатков погибших организмов на дне бассейна;
II этап — их захоронение в осадках;
III этап — фоссилизация или окаменение остатков организмов, погребенных в осадках;
IV этап — выведение образовавшегося местонахождения окаменелостей на дневную поверхность в результате различных геологических процессов.
Так вот, для того, чтобы этот процесс благополучно закончился, так сказать, палеонтологическим музеем, необходимо выполнение определенных условий. Во-первых, нужно, чтобы эти этапы – особенно первые три – последовательно сменяли друг друга, полностью исключая выпадение хотя бы одного из них. Во-вторых, суммарная длительность протекания первых двух этапов должна быть крайне незначительной, иначе остатки организмов будут довольно быстро разрушены в результате различных биологических, геохимических, механических и физических процессов.
Рассмотрим процесс образования местонахождений ископаемых остатков организмов на примере некоего гипотетического водного бассейна (это может быть и море, и озеро, и река, и болото), населенного многочисленными и разнообразными обитателями. Любые организмы рано или поздно погибают, и их остатки, различной степени целостности и сохранности, скапливаются на дне бассейна в результате разнообразных геологических, гидрологических и биологических процессов. На этом естественном кладбище могут оказаться остатки организмов различного местообитания – не только водных, но и наземных – погибших в разное время, нередко в различные геологические эпохи. Так в одном месте могут оказаться целые тела погибших особей и их отдельные разрозненные части, различные образования, отделившиеся от организма еще при его жизни (такие как, например, перья птиц; наружные скелетные структуры членистоногих, сбрасываемые в процессе развития индивида; листья, споры и пыльца растений и пр.), лишенные мягких тканей скелетные образования организмов (например, кости, раковины, панцири, иглы, шипы и т. д.), следы жизнедеятельности организмов (экскременты животных, выбросы грунтоедов и т. д.), некогда погребенные остатки организмов, оказавшиеся на поверхности дна в результате размыва ранее накопившихся осадков и, наконец, переотложенные формы, т. е. окаменелые остатки организмов, попавшие на дно в результате размыва горных пород (либо слагающих ложе и берега бассейна, либо расположенных на прилегающих территориях) и принесенные в бассейн впадающими в него водными потоками. Из сказанного уже становится ясным, что в составе этого комплекса различных остатков организмов могут оказаться как автохтонные (т.е. находящиеся на месте своего обитания), так и аллохтонные – перенесенные на различное расстояние – элементы.
Все эти остатки организмов подвергаются разрушению под воздействием различных биологических, геохимических и механических факторов. Среди них, пожалуй, наибольшее значение для палеонтологии имеет растворение скелетных образований различных растений и животных, в первую очередь, состоящие из карбонатов, кремнезема, целестина. Некоторые органические вещества – такие как целлюлоза, хитин (образующий наружные скелеты членистоногих и некоторых других беспозвоночных, а также входящий в состав клеточной стенки грибов и бактерий), спорополленин (основное вещество, из которого состоят споры и пыльца), кутин (важнейший компонент кутикулы – защитного слоя на поверхности растений) и некоторые другие – значительно менее подвержены растворению, чем неорганические соединения.
Скорость растворения зависит от следующих факторов: температуры воды, количества растворенного СО2, величины окислительно-восстановительного потенциала (pH), минерального состава скелета, его массивности, времени, глубины бассейна и некоторых других. Например, для растворения карбонатных раковин огромное значение имеет количество растворенного СО2. Взаимодействующая с водой двуокись углерода образует угольную кислоту, растворяющую карбонат кальция. Этот процесс протекает по реакции:
СаСО3 + СО2 + Н2О → Са(НСО3)2
