ซากดึกดำบรรพ์ หรือฟอสซิล เกิดขึ้นได้อย่างไร หากเราพบซากดึกดำบรรพ์ควรทำอย่างไร

ซากดึกดำบรรพ์ หรือฟอสซิล (Fossil)

จากการค้นพบ ซากดึกดำบรรพ์ ล่าสุดในประเทศไทย กลายเป็นกระแสไปทั่วโลกออนไลน์ ปลุกกระแสวงการบรรพชีวินในประเทศไทยขึ้นอีกครั้ง

ซากดึกดำบรรพ์ หรือ “ฟอสซิล” (Fossil) คือ หินที่เก็บรักษาซากสิ่งมีชีวิตโบราณหรือร่องรอยของการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะเป็นพืช สัตว์ แบคทีเรีย ส่วนของละอองเกสร หรือแม้แต่รอยเท้าต่าง ๆ ซึ่งถูกแปรสภาพและเก็บรักษาไว้ด้วยกระบวนการทางธรรมชาติในชั้นหินใต้เปลือกโลก ก่อนจะกลายมาเป็นหลักฐานทางธรณีวิทยาที่สำคัญให้เราได้ทำการศึกษาและทำความเข้าใจต่อโลกและสิ่งมีชีวิตในอดีต

ซากสิ่งมีชีวิตจะกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ เมื่อมีอายุตั้งแต่ 1 หมื่นปีขึ้นไป ดังนั้น ซากดึกดำบรรพ์ที่ถูกขุดพบสามารถแสดงร่องรอยของสิ่งมีชีวิต ตั้งแต่บรมยุคอาร์เคียน (Archean Eon) เมื่อเกือบ 4 พันล้านปีก่อนเรื่อยมาจนถึงยุคสมัยโฮโลซีน (Holocene Epoch) ซึ่งเป็นยุคสมัยของเรา

ซากดึกดำบรรพ์, ฟอสซิล, ซากฟอสซิล, เทอร์โรซอร์
ซากเทอร์โรซอร์ชนิด Pterodactylus kochi

ซากดึกดำบรรพ์ที่มีอายุเก่าแก่ที่สุดที่เคยถูกขุดพบ คือ ซากของสาหร่ายโบราณที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรเมื่อราว 3 พันล้านปีก่อน สำหรับประเทศไทย กรมทรัพยากรธรณีเป็นหน่วยงานหลักที่ศึกษาและรับผิดชอบเรื่องซากดึกดำบรรพ์ ที่ผ่านมาค้นพบซากฟอสซิลที่เป็นประโยชน์ต่อการศึกษาประวัติศาสตร์ทางบรรพชีวินวิทยา ทั้งซากดึกดำบรรพ์ของพืชและสัตว์

จากข่าวล่าสุดในพื้นที่จังหวัดสระแก้ว เมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2562 ที่ผ่านมา รายงานพบซากดึกดำบรรพ์ของ “ไครนอยด์” (Crinoid) หรือพลับพลึงทะเล สัตว์ทะเลโบราณในมหายุคพาลีโอโซอิก (Paleozoic era) ที่มีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 250 ถึง 285 ล้านปีก่อน มีรูปร่างคล้ายพืช และมีลักษณะใกล้เคียงกับสัตว์ในตระกูลดาวทะเลและเม่นทะเลในปัจจุบัน

ซากดึกดำบรรพ์, ฟอสซิล, ซากฟอสซิล
ซากดึกดำบรรพ์ที่พบในพื้นที่จังหวัดสระแก้ว

เมื่อเจ้าหน้าที่จากกรมทรัพยากรธรณีลงพื้นที่ตรวจสอบพบว่า “เป็นพื้นที่เกษตรกรรมทำสวนปาล์ม มีหินปูนที่พบซากดึกดำบรรพ์กระจายในพื้นที่ แต่มีจำนวนไม่มาก และไม่หนาแน่น จึงยังไม่เข้าหลักเกณฑ์เกณฑ์ 6 ข้อตามกฎหมายที่จะต้องกันพื้นที่ เพื่อขึ้นทะเบียนเป็นพื้นที่ซากดึกดำบรรพ์ หรือประกาศเป็นเขตศึกษาวิจัย  แต่สามารถใช้เป็นแหล่งอ้างอิงทางวิชาการ รวมทั้งสามารถพัฒนาเป็นแหล่งเรียนรู้สำหรับชุมชนท้องถิ่นต่อไปได้” นางธัญธร โทนรัตน์ ผู้อำนวยการส่วนอนุรักษ์และจัดการซากดึกดำบรรพ์ กองคุ้มครองซากดึกดำบรรพ์ กรมทรัพยากรธรณี กล่าวและเสริมว่า “ซากดึกดำบรรพ์ถือเป็นสมบัติของชาติ การซื้อขายต้องได้รับอนุญาตจากอธิบดีกรมทรัพยากรธรณี ตามกฎหมายว่าด้วยการคุ้มครองซากดึกดำบรรพ์ 

ไครนอยด์, ซากดึกดำบรรพ์,
ไครนอยด์ ชนิด Proisocrinus ruberrimus ที่พบได้ในทะเล

คำว่า ฟอสซิล (Fossil) มาจากภาษาละติน หมายถึง ถูกขุดขึ้นมา

กระบวนการเกิดซากดึกดำบรรพ์ (Fossilization)

การเกิดซากดึกดำบรรพ์เป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นได้ยากยิ่ง เนื่องจากซากของสิ่งมีชีวิต เมื่อตายไป จะต้องถูกเก็บรักษาไว้ โดยไม่ถูกย่อยสลายภายในระยะเวลาอันสั้น ดังนั้น ซากของมันต้องถูกปกคลุมด้วยเศษหิน ดินตะกอน ลาวาหรือแม้แต่น้ำมันดิน (Tar) อย่างรวดเร็ว ทำให้ซากสิ่งมีชีวิตถูกเก็บรักษาไว้ใต้ชั้นหินได้เป็นอย่างดี ดังนั้น โดยส่วนมาก ซากดึกดำบรรพ์ที่มีสภาพสมบูรณ์ มักเกิดขึ้นบนพื้นที่ริมฝั่งแม่น้ำ ในท้องทะเลสาบและมหาสมุทร เนื่องจากมีตะกอนขนาดเล็กสะสมอยู่เป็นจำนวนมาก ส่งผลให้ซากฟอสซิลไม่ถูกทำลายและเก็บรักษาไว้ในชั้นหินได้เป็นอย่างดี

กระบวนการเกิดซากดึกดำบรรพ์ ประกอบด้วย 2 ขั้นตอนหลัก คือ

  1. กระบวนการแทรกซึมของแร่ธาตุ (Permineralization) เกิดขึ้นเมื่อซากสิ่งมีชีวิตถูกทับถมภายใต้ดินตะกอนเป็นเวลานาน ทำให้แร่ธาตุในตะกอนเหล่านี้ แทรกซึมเข้าไปภายในช่องว่างของร่างกาย ทั้งในเนื้อและกระดูกของสิ่งมีชีวิต
  2. กระบวนการกลายเป็นหิน (Petrification) เกิดขึ้นจากการที่สารอินทรีย์ภายในซากของสิ่งมีชีวิตถูกแทนที่ด้วยสารละลายซิลิกา (Silica) หรือสารละลายแคลเซียมคาร์บอเนต (Calcium Carbonate) ซึ่งยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ชะลอการย่อยสลายทางธรรมชาติ ทำให้สามารถคงสภาพของโครงร่างสิ่งมีชีวิตไว้ได้ โดยไม่เกิดการสูญสลาย
การเกิดซากดึกดำบรรพ์, ซากบรรพชีวิน, ซากดึกดำบรรพ์, ฟอสซิล
ภาพจำลองกระบวนการเกิดซากดึกดำบรรพ์

ดังนั้น ซากดึกดำบรรพ์ส่วนใหญ่ จะปรากฏให้เห็นเพียงส่วนที่เป็นโครงร่างแข็งและกระดูก เนื่องจากส่วนที่เป็นเนื้อเยื่อมักเกิดการย่อยสลายไปก่อนตามกาลเวลา และโดยทั่วไป ซากพืชซากสัตว์จะคงสภาพเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่สมบูรณ์ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างของร่างกาย เนื่องจากโครงร่างแข็งส่วนใหญ่มีองค์ประกอบของสารละลายจากแร่ธาตุต่าง ๆ เช่น แคลไซต์ โดโลไมต์ ซิลิกาและฮีมาไทต์ ซึ่งช่วยทำให้ซากสิ่งมีชีวิตทนทานต่อการสึกกร่อนและผุพัง

นอกจากนี้ ปัจจัยทางสภาวะแวดล้อม ยังเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้กระบวนการเกิดซากดึกดำบรรพ์สมบูรณ์ เช่น สภาพอากาศ กระแสน้ำ ปริมาณตะกอน ซึ่งซากดึกดำบรรพ์ที่เกิดในมหาสมุทร หรือถูกทับถมอยู่ในชั้นหินปูนและหินดินดาน มักกลายเป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีสภาพสมบูรณ์ที่สุด

ประเภททั้ง 4 ของซากดึกดำบรรพ์

  1. ซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง

ส่วนใหญ่เป็นสัตว์ทะเลที่มีชีวิตอยู่ในยุคก่อนยุคแคมเบรียน (Cambrian Period) เช่น ฟองน้ำ (Sponge) ปะการัง (Coral) ไทรโลไบต์ (Trilobite) แอมโมไนต์ (Ammonite) ไครนอยด์ (Crinoid) และหอยกาบคู่ (Pelecypod) รวมไปถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่อาศัยอยู่บนบกอย่างเช่นแมลงชนิดต่าง ๆ

ซากดึกดำบรรพ์, ฟอสซิล, ซากฟอสซิล,
ซากดึกดำบรรพ์ของปะการัง
  1. ซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

กลุ่มสัตว์ที่มีแกนกระดูกช่วยพยุงร่างกาย เป็นกลุ่มสัตว์วิวัฒนาการสูง ได้แก่ ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตั้งแต่ปลายยุคแคมเบรียนจนถึงปัจจุบัน ซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์มีกระดูกสันหลังแบบสมบูรณ์นั้นหาได้ยาก ส่วนมากพบเพียงชิ้นส่วนของร่างกาย เช่น กระดูก หัวกะโหลก และฟันของสัตว์

ซากดึกดำบรรพ์, ฟอสซิล, ซากฟอสซิล,
ซากของฟันสัตว์
  1. ซากดึกดำบรรพ์ของพืช

เป็นซากของพืชในยุคแรกเริ่ม อย่างเช่น พวกสาหร่าย ซึ่งดำรงอาศัยอยู่บนโลกตั้งแต่ยุคพรีแคมเบรียน ซากดึกดำบรรพ์ของพืชส่วนใหญ่ มักพบในรูปของไม้กลายเป็นหิน ถ่านหิน ฟอสซิลของสปอร์และละอองเรณู นอกจากนี้ ยังพบรอยพิมพ์ซากใบไม้ที่ประทับอยู่ในหินดินดานหรือหินทรายได้อีกด้วย

  1. ร่องรอยสัตว์ดึกดำบรรพ์

ร่องรอยที่เกิดขึ้นจากการกระทำของสัตว์และถูกประทับไว้ในชั้นหิน ซึ่งแตกต่างจากซากฟอสซิลประเภทอื่น ๆ เนื่องจากไม่ใช่ชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต แต่การศึกษาร่องรอยเหล่านี้ สามารถทำให้เกิดความเข้าใจต่อเรื่องราวของโลกและพฤติกรรมของสัตว์ในอดีตได้เช่นกัน

ซากดึกดำบรรพ์, ฟอสซิล, ซากฟอสซิล,
รอยเท้าไดโนเสาร์บนอุทยานแห่งชาติภูแฝก

ประโยชน์ของซากดึกดำบรรพ์

จากการศึกษาซากดึกดำบรรพ์ในพื้นที่ต่าง ๆ ทั่วโลก ทำให้มนุษย์สามารถศึกษาและทำความเข้าใจต่อโลกที่เราอาศัยอยู่ได้ในหลากหลายด้าน ทั้งในส่วนของการบ่งบอกอายุและลำดับของชั้นหิน รวมไปถึงจุดกำเนิด การเปลี่ยนแปลงและความก้าวหน้าทางวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ทำให้เราสามารถเข้าใจถึงกฎเกณฑ์การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ทั้งที่สูญพันธุ์ไปแล้วและที่ยังดำรงอาศัยอยู่มาจนถึงปัจจุบัน ตลอดจนการทำความเข้าใจต่อสภาพแวดล้อม ภูมิประเทศและสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกหรือการแปรสัณฐานของแผ่นธรณีภาค (Plate tectonic) ในอดีตอีกด้วย

นอกจากนี้ ซากดึกดำบรรพ์ยังมีส่วนช่วยในการบ่งบอกแหล่งแร่ที่สำคัญและทรัพยากรธรรมชาติบางชนิด เช่น แหล่งปิโตรเลียม ก๊าซธรรมชาติและถ่านหิน ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการพัฒนาทางเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมของแต่ละประเทศอีกด้วย

สืบค้นข้อมูล : คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ
เรียบเรียง : ณภัทรดนัย


ข้อมูลอ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/fossil/

กรมทรัพยากรธรณี – http://www.dmr.go.th/ewtadmin/ewt/dmr_web/n_more_news.php?filename=ti2din1d

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) – https://www.scimath.org/article-technology/item/8400-2018-06-01-02-52-44

มหาวิทยาลัยมหิดล – https://il.mahidol.ac.th/e-media/earth-science/chapter4_1.html

อมรินทร์ ทีวี – https://www.youtube.com/watch?v=2N19gJKf9DE


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ไดโนเสาร์ น้องใหม่ : เผยโฉม ซูล ครูริวาสเตเตอร์

ไดโนเสาร์
ทีมของเจ้าหน้าที่เทคนิค ทำงานหลายปีเพื่อเอาหิน ส่วนเกินออกจาก ซูล เอมีเลีย มาดิล นักเตรียมฟอสซิล ที่ทำงานกับบริษัททำ นิทรรศการ ก็อยู่ในทีมนั้นด้วย

เรื่องแนะนำ

ประชากร ในระบบนิเวศ

ทฤษฎีเรื่อง ประชากร (Population) เป็นเรื่องที่นำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิตต่างๆ เพื่อประเมินและคาดการณ์ปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต เช่น การกระจายพันธุ์ จำนวนประชากรในพื้นที่ โอกาสการรอดชีวิต และโอกาสการเกิดชนิดพันธุ์ใหม่ ประชากร (Population) คือ กลุ่มของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน (Single Species) ที่อาศัยอยู่ร่วมกันในพื้นที่หรือในอาณาบริเวณเดียวกัน ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง โดยมีการทำกิจกรรมร่วมกันหรือมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันภายในกลุ่มประชากรดังกล่าว การอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิต ก่อให้เกิดลักษณะเฉพาะของกลุ่มประชากร เช่น ขนาดหรือจำนวนประชากร (Population Size) และความหนาแน่น (Population Density) ซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญในการศึกษาประชากรในระบบนิเวศ จากทั้งอัตราการเกิด-การตาย การอพยพเข้า-ออก และการกระจายตัวของกลุ่มอายุ ตลอดจนความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นภายในกลุ่ม ทั้งในด้านการช่วยเหลือเกื้อกูล การแก่งแย่งแข่งขันกัน และความสัมพันธ์หลายรูปแบบที่มีต่อกลุ่มประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ในระบบนิเวศ ลักษณะสำคัญของประชากร ความหนาแน่นประชากร (Population Density) คือ จำนวนประชากรต่อหน่วยพื้นที่ สำหรับสิ่งมีชีวิตบนบก หรือต่อหน่วยปริมาตรสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำ  การกระจายตัวของประชากร (Dispersion) คือ การกระจายตัวของสมาชิกภายในกลุ่มประชากรในพื้นที่อยู่อาศัย โดยมีปัจจัยทางสภาพแวดล้อมที่ส่งผลต่อลักษณะการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตดังกล่าว การกระจายของประชากรสามารถจำแนกออกเป็น 3 […]

วงแหวนแห่งไฟ : จุดกำเนิดพสุธากัมปนาท

ด้วยพลังความร้อนใต้พื้นพิภพ และการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก นำไปสู่การเกิด วงแหวนแห่งไฟ ที่ทรงพลังและพร้อมจะปะทุได้ทุกเมื่อ วงแหวนแห่งไฟ (Ring of Fire) หรือที่รู้จักกันในชื่อ “แนวเทือกเขารอบมหาสมุทรแปซิฟิก” (Circum-Pacific Belt) คือ แนวภูเขาไฟที่ยังคงคุกรุ่นและร่องลึกก้นสมุทรที่มีความยาวรวมกันกว่า 40,000 กิโลเมตร ในมหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของปรากฏการณ์แผ่นดินไหวกว่าร้อยละ 90 ที่เกิดขึ้นบนโลก วงแหวนแห่งไฟประกอบไปด้วยภูเขาไฟทั้งหมด 452 ลูก หรือกว่าร้อยละ 75 ของภูเขาไฟทั้งหมดที่ปรากฏอยู่บนโลก โดยครอบคลุมพื้นที่ในมหาสมุทรและประเทศในทวีปต่าง ๆ รวมกันถึง 31 ประเทศ ไม่ว่าจะเป็นประเทศโบลิเวีย บราซิล แคนาดา โคลัมเบีย ชิลี ฮอนดูรัส อินโดนีเซีย ญี่ปุ่น นิวซีแลนด์ ฟิจิ และสหรัฐอเมริกา การกำเนิด “วงแหวนแห่งไฟ” วงแหวนแห่งไฟ เกิดจากการเคลื่อนที่เข้าหากันของแผ่นเปลือกโลกหรือแผ่นธรณีภาค (Plate) เมื่อหลายล้านปีก่อน ซึ่งก่อให้เกิดการมุดตัวลงซ้อนกันในบริเวณที่เรียกว่า “เขตมุดตัวของเปลือกโลก” (Subduction Zone) ใต้มหาสมุทร และการมุดตัวลงของแผ่นธรณีภาคนี้ […]

กว่าจะได้เป็นนักบินอวกาศ ต้องผ่านอะไรมาบ้าง

Anne Roemer ผู้จัดการด้านการคัดเลือก นักบินอวกาศ ของนาซาถ่ายภาพร่วมกับผู้ที่เข้าร่วมชั้นเรียนนักบินอวกาศซึ่งคัดเลือกจากผู้สมัครกว่า 18,000 คน เมื่อปี 2017 โดยนักเรียนในรุ่นปี 2017 จะจบการศึกษาในปีนี้ ภาพถ่ายโดย ROBERT MARKOWITZ, NASA มีการคัดเลือกบุคคลจากผู้สมัครหลายพันคนเข้าไปในชั้นเรียน นักบินอวกาศ ครั้งถัดไป บางคนอาจได้เดินบนดวงจันทร์ หรืออาจจะเป็นคนแรกที่ได้ประทับรอยเท้าบนดาวอังคาร มีผู้สมัครหลายพันคนกำลังแข่งขันกันเพื่อที่จะได้เป็นนักท่องอวกาศคนต่อไปของนาซา โดยเมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมา มีผู้สมัครที่เปี่ยมไปด้วยความหวังถึง 12,040 ผู้หวังเป็นส่วนหนึ่งของชั้นเรียนนักบินอวกาศในครั้งต่อไป การคัดเลือกนักบินอวกาศของนาซาไม่ใช่เรื่องง่ายดาย นักบินอวกาศต้องมีทั้งระเบียบวินัยแต่ก็มีความยืดหยุ่น สามารถพร้อมเผชิญภัยแต่ก็ต้องกังวลเรื่องความปลอดภัย รวมถึงสามารถเป็นได้ทั้งผู้นำและผู้ตามได้ในเวลาเดียวกัน เพื่อที่จะหาผู้ที่สามารถผ่านคุณสมบัติ Anne Roemer ผู้จัดการด้านการคัดเลือกนักบินอวกาศ และเหล่านักบินอวกาศผู้ปฏิบัติงานต้องตรวจสอบผู้สมัครหลายพันคนเพื่อเลือกคนให้เหลือราว 12 คน ที่มีส่วนผสมของลักษณะนิสัยและประสบการณ์ที่หลากหลาย เพื่อที่จะเป็นกลุ่มคนที่พิเศษที่สุดบนโลก โดยหนึ่งในคนกลุ่มนี้อาจจะเป็นคนที่ได้เดินบนดาวอังคารเป็นคนแรก Roemer ได้ให้สัมภาษณ์กับทางเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก เกี่ยวกับวิธีการคัดเลือกนักบินอวกาศของนาซา สิ่งที่เธอมองหาในตัวผู้สมัคร และความคิดของเธอเกี่ยวกับการขึ้นไปอยู่ในยานอวกาศรุ่นใหม่ๆ จำนวนคนที่คุณจะเลือกเข้ามาในชั้นเรียนนักบินอวกาศครั้งต่อไปมีกี่คน เราให้ตัวเองอยู่ในสถานะที่สามารถต่อรองประนีประนอมกันได้ เพื่อที่จะทดแทนการลดจำนวนลงของนักบินอวกาศ ทั้งคนที่ออกจากสำนักงานของเรา, คนที่เกษียณไป, คนที่บอกกับเราว่าไม่อยากบินอีกแล้ว และเหตุผลอื่นๆ เราเลยประมาณจำนวนรับคร่าวๆ อยู่ที่ […]