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

ต้นไม้สื่อสารกันได้

ต้นไม้สื่อสารกันได้ ต้นไม้พูดได้! แต่ไม่ใช่เปล่งคำพูดออกมาให้เราฟังเช่นในภาพยนตร์ การสื่อสารของต้นไม้เกิดขึ้นที่ใต้ผืนดิน ณ เครือข่ายรากของพวกมันต่างหาก ซูซาน ซิมาร์ด นักนิเวศวิทยาป่าไม้ ติดตามสารเคมีจำเพาะบางอย่าง และพบว่าต้นไม้ในป่าสนดักลาสของแคนาดากำลังพูดคุยกันใต้ดิน ด้วยการสร้างความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันที่เรียกว่า “ไมคอร์ไรซา” (mycorrhiza) ร่วมกับราเพื่อส่งสัญญาณต่างๆ และแบ่งปันทรัพยากรระหว่างกัน เริ่มต้นด้วย “ต้นแม่” ต้นไม้ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด สูงที่สุด และได้รับแสงแดดในการผลิตอาหารมากกว่าที่มันต้องการ กลุ่มราหรือไมซีเลียมที่ห่อหุ้มปลายรากของต้นแม่จะส่งธาตุอาหารจากดินให้แลกกับน้ำตาลที่ต้นไม้ผลิตได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่ราขาดแคลน จากนั้นราจะส่งน้ำตาลให้กับต้นไม้เล็กกว่าที่อ่อนแอ และอยู่ในร่มเงาของต้นไม้ใหญ่ ด้วยวิธีการนี้ช่วยให้ต้นไม้ใหญ่สามารถแบ่งปันสารอาหารไปยังต้นไม้อื่นๆ ได้ โดยผ่านเครือข่ายของราที่อาศัยอยู่บริเวณราก นอกจากนั้นหากต้นไม้เผชิญกับความเครียดหรือภัยคุกคามก็ยังสามารถส่งสัญญาณเคมีเตือนต้นไม้ต้นอื่นได้ด้วยเช่นกัน ด้านนักวิจัยพบว่าป่าที่มีการเชื่อมโยงเครือข่ายกันในลักษณะนี้จะช่วยให้ต้นไม้อยู่รอดได้ดีกว่า และหากต้นแม่ถูกโค่นลง ต้นไม้เล็กๆ ก็จะตายตามอีกด้วย   อ่านเพิ่มเติม ค้นพบต้นไม้เก่าแก่ที่สุดในยุโรป และยังคงเติบโตอยู่

ดวงจันทร์ : ย้อนรอยภารกิจ 50 ปี มนุษย์คนแรกบนดวงจันทร์ 

ดวงจันทร์คือสนามประลองและจุดหมายปลายทางของการแข่งขันสู่ห่วงอวกาศในศตวรรษที่ 20 และในที่สุดเมื่อเดือนกรกฎาคม ปี 1969 หรือ 50 ปีก่อน มนุษย์คนแรกก็สามารถขึ้นไปเดินบนดวงจันทร์ได้ ความสำเร็จของภารกิจอะพอลโล 11 ที่เกิดขึ้นหลังการบินครั้งแรกของพี่น้องตระกูลไรต์เพียง 66 ปี เป็นการประกาศความเก่งกาจและฉลาดเฉลียวของมนุษยชาติ

ทำไมอัณฑะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดอยู่ในร่างกาย?

ย้อนกลับไปในอดีตบรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เติบโตในรกมีอัณฑะอยู่นอกร่างกาย แต่แล้วสัตว์กลุ่มหนึ่งกลับวิวัฒนาการให้กล่องดวงใจกลับเข้าไปอยู่ข้างใน

พืชลำเลียงน้ำจากรากไปสู่ปลายยอดที่อยู่สูงกว่าได้อย่างไร

” การลำเลียงน้ำของพืช ” จากรากไปสู่ยอดที่อยู่สูงกว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เองเรียกว่า “กระบวนการสังเคราะห์แสง” ซึ่งจำเป็นต้องใช้น้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แสง และสารสีเขียวที่เรียกว่า คลอโรฟิลล์ การลำเลียงน้ำของพืช นอกจากพืชต้องการน้ำในการสร้างอาหารแล้ว พืชยังมีการ “คายน้ำ” ซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชปล่อยน้ำออกสู่บรรยากาศ การคายน้ำสัมพันธ์กับการดูดน้ำและการลำเลียงน้ำ โดยพืชจะดูดน้ำและลำเลียงน้ำไปยังส่วนต่างๆ ของพืช เพื่อชดเชยน้ำที่คายออกไป นอกจากนี้ การคายน้ำยังช่วยพาความร้อนในต้นพืชออกไปสู่บรรยากาศ เพื่อรักษาอุณหภูมิในต้นไม้ให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิต ในท่อลำเลียงน้ำและอาหารของพืชมักประกอบด้วยเซลล์ที่ไม่มีชีวิต จึงไม่สามารถบีบตัวได้เหมือนกับหลอดเลือดของมนุษย์ การลำเลียงน้ำจึงต้องอาศัยคุณสมบัติของน้ำเรื่อง การยึดติด (adhesion) และการเชื่อมแน่น (cohesion) เพื่อลำเลียงน้ำจากรากไปยังส่วนต่างๆ ที่อยู่สูงกว่า การยึดติด หรือ Adhesion คือแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับผนังของท่อลำเลียงน้ำ (Xylem) ในต้นไม้ การเชื่อมแน่น หรือ Cohesion คือแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลน้ำกับโมเลกุลน้ำที่อยู่ใกล้เคียง ชมการลำเลียงน้ำของพืชแบบขยายใหญ่ อ่านเพิ่มเติม : ทำไมน้ำแข็งลอยน้ำได้..ความหนาแน่น คือคำตอบ