Скам'яні́лості або фосилії (від лат. fossilis «викопний») — рештки організмів або сліди їхньої життєдіяльності, збережені у осадових породах. Скам'янілості є об'єктом вивчення науки палеонтології.
Загальна характеристика
Скам'янілості утворюються передусім внаслідок заміщення тканин організму мінералами. Зазвичай цей процес відбувається з твердими частинами тіла: кістками, зубами, мушлями. Це може бути заповнення порожнин і пор мінералами (пермінералізація), заміна самих тканин (мінералізація), або їх розчинення з повторним утворенням на їхньому місці мінералу. Скам'яніння стається порівняно рідко і зазвичай його умовою є швидке нашарування над мертвим організмом осадових порід до того, як організм розкладеться. Переважна більшість скам'янілостей утворюється на дні водойм, де немає великих падальників, існують безкисневі умови та відбуваються нашарування мулу.
Сліди діяльності організмів також називаються скам'янілостями. Ними можуть бути відбитки істот, відходи життєдіяльності чи нори. Якщо рештки організму чи сліди його діяльності не цілком скам'яніли, вони називаються субфосиліями. Зазвичай для завершення скам'яніння потрібно не менше 10 тис. років. Окремо виділяються хімічні скам'янілості (хемофосилії) — сліди органічних речовин, збережені в гірських породах. Найдавніші сліди життя на Землі є саме хемофосиліями.
Скам'янілості надають важливу інформацію про епоху, в якій вони утворилися, наприклад, про тваринний світ і рослинність тих часів. Порівняння однакових скам'янілостей у різних шарах гірських порід дозволяє скласти уявлення про послідовність геологічної та біологічної історії Землі. Скам'янілості представляють лише близько 1 % всіх видів, які коли-небудь існували. Більшість із них — це молюски, хребетні, голкошкірі, брахіоподи та деякі групи членистоногих, які мали твердий внутрішній або зовнішній скелет.
Датування скам'янілостей
У пластах, які зберігають скам'янілості, зазвичай не вистачає радіоактивних елементів, необхідних для радіометричного датування. Радіоактивні елементи поширені лише в гірських породах вулканічного походження, і тому єдині викопні породи, що датуються радіометрично — це шари вулканічного попелу, які можуть слугувати кінцевими точками для проміжних відкладів. Тому палеонтологи покладаються на стратиграфію, щоб датувати скам'янілості. Гірські породи зазвичай утворюють порівняно горизонтальні шари, де верхні шари новіші за нижчі. Якщо скам'янілість знайдена між двома шарами, вік яких відомий, то стверджується, що вік скам'янілості лежить між цими двома датами. Хоча шари гірських порід не безперервні, і можуть бути розділені розломами або ерозією, присутність у них однакових скам'янілостей дозволяє стверджувати, що їхній вік однаковий і відповідно датувати прилеглі шари. Наприклад, якщо у відкладах знайдено рештки конодонта Eoplacognathus pseudoplanus, то ці відклади утворилися в середині ордовицького періоду. Цей метод, утім, може забезпечити лише відносне датування.
Викопні види, які використовуються для розрізнення шарів, називаються індексними скам’янілостями. Зазвичай індексні скам’янілості стосуються істот, які легко ідентифікуються та були поширені на великій території. Якщо неідентифікована скам’янілість знайдена в тому самому шарі породи, що й індексна скам’янілість, тоді вважається, що два види жили протягом того самого періоду часу. Якщо ж та сама індексна скам’янілість знайдена в різних розділених шарах, то ймовірно, що ці шари відклалися одночасно, а їхнє розділення відбулося пізніше внаслідок геологічних процесів.
Специфічні види скам’янілостей
- Іхтіоліт — викопні рештки риб, включаючи окремі зуби та луску.
- Строматоліт — викопні рештки ціанобактеріальних матів.
- Копроліт — скам’янілий кал.