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
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
เมื่อเจ้าหน้าที่จากกรมทรัพยากรธรณีลงพื้นที่ตรวจสอบพบว่า “เป็นพื้นที่เกษตรกรรมทำสวนปาล์ม มีหินปูนที่พบซากดึกดำบรรพ์กระจายในพื้นที่ แต่มีจำนวนไม่มาก และไม่หนาแน่น จึงยังไม่เข้าหลักเกณฑ์เกณฑ์ 6 ข้อตามกฎหมายที่จะต้องกันพื้นที่ เพื่อขึ้นทะเบียนเป็นพื้นที่ซากดึกดำบรรพ์ หรือประกาศเป็นเขตศึกษาวิจัย แต่สามารถใช้เป็นแหล่งอ้างอิงทางวิชาการ รวมทั้งสามารถพัฒนาเป็นแหล่งเรียนรู้สำหรับชุมชนท้องถิ่นต่อไปได้” นางธัญธร โทนรัตน์ ผู้อำนวยการส่วนอนุรักษ์และจัดการซากดึกดำบรรพ์ กองคุ้มครองซากดึกดำบรรพ์ กรมทรัพยากรธรณี กล่าวและเสริมว่า “ซากดึกดำบรรพ์ถือเป็นสมบัติของชาติ การซื้อขายต้องได้รับอนุญาตจากอธิบดีกรมทรัพยากรธรณี ตามกฎหมายว่าด้วยการคุ้มครองซากดึกดำบรรพ์ ”
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
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
ส่วนใหญ่เป็นสัตว์ทะเลที่มีชีวิตอยู่ในยุคก่อนยุคแคมเบรียน (Cambrian Period) เช่น ฟองน้ำ (Sponge) ปะการัง (Coral) ไทรโลไบต์ (Trilobite) แอมโมไนต์ (Ammonite) ไครนอยด์ (Crinoid) และหอยกาบคู่ (Pelecypod) รวมไปถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่อาศัยอยู่บนบกอย่างเช่นแมลงชนิดต่าง ๆ
กลุ่มสัตว์ที่มีแกนกระดูกช่วยพยุงร่างกาย เป็นกลุ่มสัตว์วิวัฒนาการสูง ได้แก่ ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน นก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ตั้งแต่ปลายยุคแคมเบรียนจนถึงปัจจุบัน ซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์มีกระดูกสันหลังแบบสมบูรณ์นั้นหาได้ยาก ส่วนมากพบเพียงชิ้นส่วนของร่างกาย เช่น กระดูก หัวกะโหลก และฟันของสัตว์
เป็นซากของพืชในยุคแรกเริ่ม อย่างเช่น พวกสาหร่าย ซึ่งดำรงอาศัยอยู่บนโลกตั้งแต่ยุคพรีแคมเบรียน ซากดึกดำบรรพ์ของพืชส่วนใหญ่ มักพบในรูปของไม้กลายเป็นหิน ถ่านหิน ฟอสซิลของสปอร์และละอองเรณู นอกจากนี้ ยังพบรอยพิมพ์ซากใบไม้ที่ประทับอยู่ในหินดินดานหรือหินทรายได้อีกด้วย
ร่องรอยที่เกิดขึ้นจากการกระทำของสัตว์และถูกประทับไว้ในชั้นหิน ซึ่งแตกต่างจากซากฟอสซิลประเภทอื่น ๆ เนื่องจากไม่ใช่ชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต แต่การศึกษาร่องรอยเหล่านี้ สามารถทำให้เกิดความเข้าใจต่อเรื่องราวของโลกและพฤติกรรมของสัตว์ในอดีตได้เช่นกัน
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
