Fosillerin İncelenmesi

Fosillerin İncelenmesi – Kimyasal Fosil Maddeleri

Yüzyıl öncesine kadar, laboratuvara kaya tabakasının içinde gelen fosiller, gözlem ve incelemeler için bu tabakadan büyük bir özenle ayrılırdı. îki yeni araştırma yöntemi geliştirilinceye kadar, çalışmalar bu yorucu biçimde sürdü. Önce, paleontologlar fosil oluşumunun kimyasal ve fiziksel bir süreç olduğu (ilk maddenin yerini yeni maddelerin alışı) ve hayvansal ve bitkisel bölümlerdeki değişik maddelerin kendilerine uygun düşen değişik yeni maddelerle değiştirilecekleri gerçeğinden yola çıkarak, ellerindeki örnekleri kesmeye ve ayrıştırarak incelemeye başladılar. İkinci biiyük adım, bazı kayalarda bol bulunan mikroskobik boyutlardaki fosillerin geniş çapta araştırılmaya başlanmasıydı. Günümüzde, bu tür araştırmalar paleontologlar tarafından kaya tabakalarının ve toprak katlarının yaşlarının saptanmasında —bu, sözgelimi petrol araştırmacıları için, çok değerli bir bilgidir— büyük ölçüde kullanılmaktadır.
Petrol, tortul kaya birikimlerinde bulunan sıvı, gaz ve katı haldeki hidrokarbonların bir karışımıdır. Ana maddesi, kıyı yakınlarındaki tortullarda bulunan bitki ve hayvan kalıntılarıdır. Bu kalıntıların bir bölümü denizde oluşmuş, bir bölümü ırmaklar tarafından taşınmıştır. Deniz tortulları giderek kayaya dönüşmüşlerdir. Zamanla, dağoluş hareketleri bu birikimleri gömmüş, üstteki tabakaların yolaçtığı basınç ve sıcaklık, organik maddelerin çözülmesiyle birleşerek petrolü oluşturmuştur.

KİMYASAL FOSİL MADDELERİ
Bir fosilin gömülü olduğu taş, fosilin ayrışmasından oluşan organik madde izleriyle dolu olabilir. Bazı durumlarda, bu ayrışma çok büyük sayıda fosil barındıran tüm bir tabakada gerçekleşerek, kayayı böyle izlerle doldurur. (Organik kökenli katranla dolu, içinde balık ve dev boyutlu sürüngen artıkları bulunan şistlerde olduğu gibi.) Bu. durumda, organik maddelerin incelenmesinin yalnızca karşılaştırma
açısından önemi vardır. Fosil bir kez tanındıktan sonra, bugünkü yaşam biçimleriyle arasındaki benzerliklere göre, hangi maddelerden oluşmuş olduğu belirlenebilir.
Ne var ki, bazen, başka hiç bir fosil izi taşımayan kayalarda bulunan hayvan yada bitki kökenli organik maddeler, çok daha karışık sorunlara yol açar. Sözgelimi, 1 – 3 milyar yıl kadar önceden kalma eski tortullar incelenirse, biyolojik kökenli organik maddelerle dolu oldukları görülür. Geriye doğru böyle bir biyolojik gidiş yapıldığında, ilk yapıları belirlenebilmiş olan en eski fosiller, az sayıda çokhücreli yosunlardır. Daha da ilkel olan tekhücreli yosunların oluşumunun, yeryüzünün oluşumunun ilk evrelerinde gerçekleştiği sanılır. Bu yosunlar mikroskopla görülebilecek biçimde fosiller bırakmamışlardır; ama, ayrıştıkları kayalarda organik madde biçiminde izler bırakmış o- labilirler.
Günümüzde birçok paleontolog, zamanlarının büyük bölümünü en eski yaşam biçimlerinin izlerinin yorumlanmasına adamaktadır. Paleontolojinin bu yeni dalı, ortaya iki sorun çıkarmaktadır: Biyolojik kökenli organik madde kalıntılarının içlerinde bulundukları kayalardan ayrılması (tümüyle teknik bir sorun); bu maddelerin yaşamın ilk evriminde oynadıkları rolün yorumlanması.

ÎLKE VE YÖNTEMLER
Kimyasal fosil maddeleriyle ilgili araştırmalar, tekhücreli yosunlar gibi ilkel yaşam biçimlerinin bile, ölümden sonraki ayrışmayla uzun süre korunabilecek yalın maddeler oluşturabilen organik maddeler ü- rettikleri gerçeğinden yola çıkılarak yapılmaktadır. Temel varsayım, bu maddelerin yalnızca biyolojik kökenli olabilecekleri ve kayalardaki varlıklarının, kayanın oluşum döneminde yeryüzünde yaşamın varlığını gösterdikleridir.
Kuşkusuz öteki jeokimyasal araştırmalarda olduğu gibi, bu maddelerin kayaya oluşumundan sonraki bir dönemde girmiş olmaları, hattâ varlıklarının nedeninin laboratuvarda kayaların iyi saklanmaması olması olasılığı göz- önünde tutulmalıdır. Ama bu kuşkular, gerekli önlemlerin alınması ve testler uygulanmasıyla ortadan kaldırılabilir. Günümüze kadar, gerçek kimyasal fosil sayılabilecek on beş tür organik bileşim bulunmuştur. Bunlardan bazıları kısa bir süre korunabilirken, bazıları milyarlarca yıl varlıklarını sürdürebilirler. Araştırmanın iki aşaması vardır: Önce organik maddenin kayadan ayrılması; sonra, maddenin çözümlenmesi. Araştırmacılar, bu maddelerin en hafif izlerini bile saptayabilmek için, modern kaynak ve araçlar kullanırlar.
Sözkonusu organik maddeleri kayadan ayırmak için, incelenecek kayanın cinsi gözönünde tutulmalıdır. Genellikle kayalar şistlerdir —kolayca yarılabilen ve gözenekli kayalar. Böyle kayalar, oluşumları sırasında içlerine süzülmüş olabilecek yabancı maddeler barındırırlar. Bu maddeleri ayırmak için, kaya ezilerek toz haline getirilir. Parçacıklar, çözücüler yoluyla organik maddeleri ayıran aygıtlar içine yerleştirilir. İnorganik çerçeve, çözücüler tarafından hiç etkilenmez. Organik maddenin çok az olacağı düşünülüyorsa, kaya önce hidroklorik ve hidroflüorik asitler tarafından başlıca madensel bileşenlerine ayrılır. Ama aranılan organik maddellerin başlıca bileşenleri olan hidrokarbonlar, bu süreçten etkilenmez. Böylece araştırmacılar, genellikle mikrogram miktarlarda, ayrıştırılacak organik madde karışımları elde ederler.
Organik maddeleri ayrıştırmak için gaz – kromatografik bir yöntem kullanılır. Maddeler, alüminyum oksit dolu bir sütunla ayrılır ve helyum gibi bir gaz tarafından taşınır. Maddenin sütunu geçiş hızı, yapısına bağlıdır ve bir molekülden ötekine değişir. Maddeler kromatografik sütundan sırayla ayrılır ve ayrı olarak toplanırlar. Taşıyıcı olarak hem gaz, hem sıvının kullanılacağı ikinci bir kromatografik ayrıştırma gerekli olabilir. Bu evrede kromatograf, ayrı ayrı incelenecek bir dizi madde sağlar. Ayrıntılı incelemeden önce, yalın düz zincirlerden oluşan moleküllerin, kollara ayrılmış zincirler yada halkalardan oluşan moleküllerden ayırdedilmesi için özel bir ayrıştırma yapılır. Bu ayrıştırma sürecinde, yalın hidrokarbon moleküllerini geçirip öteki karmaşık molekülleri dışarda bırakan bazı killer kullanılır. Ayrışma tamamlandıktan sonra, parçalara kütle spektroskopisi ve kızılötesi ışınlar uygulanır. Bu inceleme yöntemleriyle, araştırmacılar, kayanın içindeki organik moleküllerin yapılarını anlayabilirler. Sonra, yorumlama işi başlar.

Yorum yazın