Lagerstätte – poikkeuksellisen hyvin säilyneet fossiilit ja löydökset
Lagerstätte: poikkeuksellisen hyvin säilyneet fossiilit ja pehmytosajäljet — tutustu Konservat‑Lagerstättenin hämmästyttäviin ja harvinaisiin löydöksiin.
Lagerstätte (monikko: Lagerstätten) on saksankielinen sana, joka tarkoittaa poikkeuksellisen hyvin säilyneiden fossiilien löytöpaikkoja. Adolf Seilacher keksi termin vuonna 1970 kuvaamaan Solnhofenin kaltaisia paikkoja, joista löytyi poikkeuksellisen paljon fossiileja.
Erityisalueita kutsutaan nimellä Konservat-Lagerstätten (suojelualueet). Nämä ovat esiintymiä, jotka tunnetaan hienojen yksityiskohtien poikkeuksellisesta säilymisestä. Luurangot ovat siellä enimmäkseen niveltyneitä (luut yhdessä elävässä muodossa), ja pehmytosat ovat säilyneet jäljennöksinä tai valettuina.
Mitä Lagerstätten tarkoittavat käytännössä?
Lagerstätten-esiintymät antavat tutkijoille harvinaisen mahdollisuuden nähdä eläinten ja kasvien anatomia sekä ekosysteemien yksityiskohtia, joita tavallisista fossiileista ei selviä. Konservat-Lagerstättenissä säilyvät usein myös pehmytosien rakenteet kuten iho, suomut, peitteet, sisäelimiä muistuttavat rakenteet, joskus jopa väri- tai käyttäytymistietoja (esim. munat, jäljet tai ruokajätteet).
Miten tällaiset fossiilit säilyvät?
Lagerstättenin syntyyn vaikuttavat useat olosuhteet, joista tärkeimpiä ovat:
- nopea hautautuminen hienojakoiseen sedimenttiin, joka estää hajottajien ja veden aiheuttaman hajotuksen;
- hapeton tai vähähappinen ympäristö, joka hidastaa bakteeritoimintaa;
- kemialliset olosuhteet, jotka suosivat mineraalimuodostusta (esim. fosfatisoituminen, pyritoituminen, kalkkikivettyminen) tai hiilimäinen jäljentyminen (karbonisaatio), jolloin pehmytosat jäljentyvät erittäin hienosti;
- mikrobimatot ja muut biokemialliset prosessit, jotka voivat suojata kuolleita organismeja hajotukselta.
Säilymistavat (taphonomia)
Pehmytosien säilyminen voi tapahtua usealla tavalla. Yleisiä ovat:
- Impressiot ja jäljennökset – pehmytosista jää selkeä painauma hienoon sedimenttiin;
- Mineralisoituminen – pehmytosat korvautuvat tai ympäröityvät mineraaleilla (esim. silikaatti, pyriitti, fosfaatti);
- Karbonisaatio – orgaaninen aines tiivistyy hiilikerroksiksi, jolloin ohuetkin rakenteet näkyvät mustina kerroksina;
- Valut ja muotit – pehmytosista muodostuu kiviainesmuotteja, jotka voidaan myöhemmin täyttää toisilla mineraaleilla.
Tunnettuja esimerkkejä
Maailmalla on useita tunnettuja Lagerstätten-esiintymiä, jotka ovat vaikuttaneet suuresti paleontologiaan. Tunnettuja esimerkkejä ovat muun muassa:
- Burgessin liuske (Kanada) – rikas Kambri-kauden fauna, jossa paljon pehmytosia;
- Chengjiang (Kiina) – varhainen Kambri-fauna, tärkeä evoluutiotutkimuksissa;
- Solnhofen (Saksa) – Jura-kauden liuske, josta tunnetaan mm. linnut ja täydellisiä luita (mainittu yllä);
- Messel (Saksa) – Eokseenin aikaiset säilyneet nisäkkäät ja kasvit;
- Santana (Brasilia) – liitukauden pehmytosia ja loistavia kalaravintokarttoja;
- Hunsrück-liuske (Saksa) ja Green River (Yhdysvallat) – muita arvokkaita näytteitä eri aikakausilta.
Miksi Lagerstätten ovat tärkeitä?
Lagerstätten tarjoavat ainutlaatuisia tietoja elämän historiasta: ne auttavat ymmärtämään lajien anatomiaa, kehityshistoriaa, ekologisia suhteita ja käyttäytymistä. Koska pehmytosat normaalisti häviävät, nämä esiintymät täydentävät kuvan evoluutiosta ja biodiversiteetistä. Toisaalta ne myös muistuttavat tutkimusbiasseista: ne ovat harvinaisia ja kuvaavat vain tietynlaisia olosuhteita, joten kokonaiskuvaa menneistä ekosysteemeistä on tulkittava varoen.
Lyhyesti
Lagerstätten ovat paleontologian helmiä: ne säilyttävät yksityiskohtia, joita tavallinen kivistö ei voi antaa. Tutkimalla näitä esiintymiä tiedemiehet voivat palauttaa elävämpiä, tarkempia ja monipuolisempia näkymiä muinaisista elinympäristöistä ja organismeista.

Diplomystus dentatus Green River Formationista, eoseenisestä Lagerstätte-esiintymästä.

Marrella , runsain Burgess Shale -organismi.
Säilytys
Lagerstättenissa normaalit kuoleman jälkeiset hajoamisprosessit olivat vähemmän aktiivisia tai pysähtyivät sedimentin kerrostuessa. Tämä mahdollisti pehmeiden osien ja poikkeuksellisten yksityiskohtien säilymisen. Tähän on useita mahdollisia syitä:
- Anoksiset tai lähes anoksiset olosuhteet (esim. hapeton muta), jotka estävät tavanomaisen bakteeriperäisen hajoamisen niin pitkäksi aikaa, että pehmeiden ruumiinosien ensimmäiset kipsit voivat rekisteröityä.
- Nopea hautautuminen läheisen tulivuorenpurkauksen tuhkaan. Tämä estää haaskaeläimiä ja kaivautuvia eläimiä pääsemästä ruumiin luo. Se luo myös vähähappisen ympäristön.
- Mutavyöryjen nopea hautautuminen.
- Veden korkea suolapitoisuus, jossa vain harvat eliöt voivat elää. Tämä tilanne vallitsi laguuneissa, joista Solnhofenin kalkkikivi on peräisin.
Näissä poikkeuksellisissa olosuhteissa haaskaeläimet, kaivautujat ja bakteerit häviävät tai vähenevät. Tällöin normaalit kerrostumis- ja fossiilisoitumisprosessit tuottavat kerrostumia, jotka sisältävät poikkeuksellisia fossiileja.
Saadut kokemukset
Suurin osa siitä, mitä tiedämme sukupuuttoon kuolleen elämän yksityiskohdista, on peräisin näistä poikkeuksellisista kohteista. Ediacaran pehmytkehäinen eliöstö, iktyosaurusten evät, lentoliskojen turkki ja siipien rakenne sekä mesotsooisten dinosaurusten ja lintujen höyhenet ovat kaikki Lagerstättenin fossiileista tehtyjä löytöjä. Näissä paikoissa on säilynyt suuri osa ajan ja paikan eläimistöstä ja kasvistosta. Tämä mahdollistaa sen ekologian rekonstruoinnin.
Lagerstätten lyhyt luettelo
Noin 50 paikkaa on kuvattu Lagerstätteniksi.
- Ediacaran: Mistaken Pointin ekologinen suojelualue, Newfoundland, Québec
- Kambrium: Sirius Passet, Grönlanti.
- Kambrium: Burgess Shale, Brittiläinen Kolumbia, Kanada.
- Kambrialainen: Qingjiangin biota, Hubei, Kiina
- Ordovikio: Fezouatan muodostuma, Marokko
- Devon: Rhynie chert, Aberdeen, Skotlanti
- Karboniitti (Pennsylvanian): Mazon Creek, Illinois; Joggins Fossil Cliffs, Nova Scotia.
- Ylempi jurakausi: Solnhofenin kalkkikivi, Baijeri, Saksa.
- Alempi liitukausi: Yixian- ja Jiufotang-muodostumat, Kiina.
- Ylempi liitukausi: Zhuchengin dinosauruspaikka.
- Eoseeni: Messel Pit, Saksa
- Eoseeni: Green River Formation, Utah.
- Oligoseeni/Miooseeni: Riversleigh, Australia
- Pleistoseeni: Rancho La Brean tervahaudat, Los Angeles, Kalifornia.
Etsiä