دستاوردهای عظیم (۸): شناسایی منشأ فسیل‌ها

اگر قرار باشد روزی به عنوان تولد علم دیرین‌شناسی در نظر گرفته شود روزی در سال ۱۶۶۶ خواهد بود که دو ماهی‌گیر کوسه‌ی غول‌پیکری را از ساحل Livorno استالیا گرفتند. دوک محلی آنجا دستور داد که این کوسه را برای Niels Stensen (یا همان استنو) که آناتومیستی دانمارکی در فلورانس بود، ارسال کنند. وقتی استنو کوسه را تشریح می‌کرد متوجه شد که دندان‌های آن بسیار شبیه به سنگ‌هایی بود که در زبان محلی tongue stones یا سنگ‌های زبان نامیده می‌شدند.

کشف: منشأ فسیل‌ها

سال کشف: ۱۶۶۶

کاشف: نیکلاس استنو

امروزه اکثر مردم فوراً متوجه می‌شوند که سنگ‌های زبان دندان‌های بزرگ کوسه‌های غرق‌شده هستند، اما در سال ۱۶۶۶ چنین پیش‌فرضی یک جهش فوق‌العاده بود. در آن افراد معدودی می‌توانستند تصور کنند که چگونه ماده‌ی زنده می‌تواند به سنگ تبدیل شود و حتی فراتر از آن، داخل صخره‌هایی قرار بگیرند که بیرون دریا بودند.

تبدیل بافت زنده به سنگ

Steno پیشنهاد داد که سنگ‌های زبان در واقع از دهان کوسه‌هایی که زمانی زنده بودند به وجود آمده است. او نشان داد که دندان کوسه و سنگ‌ها کاملاً شبیه هم هستند. اما هنوز نمی‌توانست چگونگی تبدیل دندان به سنگ و قرار گرفتن در بین صخره‌ها را توجیه کند. طبیعت‌گرایان دوران Steno تصریح کرده بودند که ماده از ترکیب اجسام کوچک‌تری ساخته شدند که امروزه مولکول نامیده می‌شوند. استنو توضیح داد که مولکول‌های دندان کوسه ذره به ذره با مواد معدنی موجود در سنگ‌ها جایگزین شده‌اند. در این روند تدریجی، دندان‌ها شکل کلی خود را از دست نداده اند.

قانون انطباق استنو

اما  فسیل‌ها چگونه توانسته‌اند در عمق سنگ‌ها مدفون شوند؟ استنو صخره‌ها و پرتگا‌‌ه‌های ایتالیا را برای یافتن جواب بررسی کرد. به نظر او همه‌ی سنگ‌ها و مواد معدنی در اصل مایع بوده‌اند. مدت‌ها قبل پس از شناور بودن در سطح این سیاره، به تدریج از اقیانوس خارج شدند و لایه‌های افقی جدید را روی لایه‌های قدیمی‌تر تشکیل دادند. گاهی اوقات سنگ‌های گداخته به لایه‌ها نفوذ می‌کنند، به بالای صفحه می‌رسند و لایه‌ی جدیدی تشکیل می‌دهند. در حین سرد شدن و تشکیل سنگ، می‌توانند بقایای حیوانات را به دام اندازند، آنها را به فسیل تبدیل و عمق لایه‌های خود حفظ کنند. این لایه‌های افقی گذر زمان را نشان می‌دهند؛ قدیمی‌ترین لایه‌ها در پایین و جوان‌ترین لایه در بالای صفحه است، مگر اینکه فرآیندهای بعدی این آرایش را به هم زند. این توالی تحت عنوان قانون انطباق استنو شناخته می‌شود؛ بزرگ‌ترین کمکی که او به زمین‌شناسی کرد.

استنو تنها طبیعتگرای زمان خود نبود که توضیح داد که فسیل‌ها از موجودات زنده یه وجود می‌آیند. برای مثال، لئوناردو داوینچی و رابرت هوک  نیز دیدگاه مشابهی داشتند. اما Steno بیشتر از همه روی این ایده پافشاری کرد. او برای نخستین بار استدلال کرد که فسیل‌ها نشانگر لحظات مختلف زندگی در لحظات مختلف تاریخ زمین هستند و لایه‌های سنگی با گذشت زمان و به آرامی تشکیل شده‌اند. این دو واقعیت بود که پایه‌‌های دیرینه‌شناسی و زمین‌شناسی را قرن‌های بعدی پایه‌ریزی کرد. فسیل ها در نهایت بعضی از شواهد کلیدی را برای توضیح چگونگی حیات روی زمین طی چهار میلیارد سال گذشته فراهم کرده‌اند.