Fósseis são restos ou vestígios de animais e vegetais preservados em rochas. Restos são partes de animal (ex.: ossos, dentes, escamas) ou planta (ex.: troncos) e vestígios são evidências de sua existência ou de suas atividades (ex.: pegadas).

Geralmente ficam preservadas as estruturas mais resistentes do animal ou da planta, as chamadas partes duras (como dentes, ossos e conchas). As partes moles (como vísceras, pele e vasos sanguíneos) preservam-se com muito mais dificuldade. Pode ocorrer também o caso ainda mais raro de ficarem preservadas tanto as partes duras quanto as moles, como no caso de mamutes lanudos que foram encontrados intactos no gelo e de alguns insetos que fossilizam em âmbar.

Considera-se fóssil aquele ser vivo que viveu há mais de 11 mil anos, ou seja, antes do Holoceno, que é a época geológica atual. Restos ou evidências antigas, mas com menos de 11 mil anos, como os sambaquis, são classificados como subfósseis.

A paleontologia, o estudo dos fósseis, divide-se em: paleozoologia (estudo dos fósseis animais), paleobotânica (estudo dos fósseis vegetais) e paleoicnologia (estudo dos icnofósseis, estruturas resultantes das atividades dos seres vivos, como pegadas, sulcos, perfurações ou escavações).

A paleobiologia é o ramo da paleontologia que estuda os fósseis e suas relações dentro da biosfera, e a paleopalinologia estuda os pólens e esporos.

A fossilização resulta da ação combinada de processos físicos, químicos e biológicos. Para que ela ocorra, ou seja, para que a natural decomposição e desaparecimento do ser que morreu seja interrompida e haja preservação são necessárias algumas condições, como rápido soterramento e ausência de ação bacteriana, que é a responsável pela decomposição dos tecidos. Também influenciam na formação dos fósseis o modo de vida do animal e a composição química de seu esqueleto.

Entre os restos animais passíveis de preservação incluem-se as estruturas formadas de sílica (óxido de silício), como as espículas das esponjas; a calcita (carbonato de cálcio), como as conchas de muitos moluscos e os corais; a quitina, substância que forma o esqueleto dos insetos; e a celulose, encontrada na madeira.

É interessante observar que folhas, caules, sementes e polens podem ser preservados, mas normalmente não aparecem juntos.

A FOSSILIZAÇÃO pode dar-se de diferentes modos:

- Incrustação: ocorre quando substâncias trazidas pelas águas que se infiltram no subsolo depositam-se em torno do animal ou planta, revestindo-o. Ocorre, por exemplo, em animais que morreram no interior de cavernas. Dos materiais que se depositam os mais comuns são calcita, pirita, limonita e sílica. Os famosos peixes fósseis da Chapada do Araripe parecem ter se formado dessa maneira: morto o animal, ele foi para o fundo do mar e, ao começar a se decompor, passou a liberar amônia. Essa gerou um ambiente alcalino em torno dos restos, promovendo a precipitação de bicarbonato de cálcio. Isso explica por que as concreções hoje encontradas têm sempre forma e tamanho semelhantes aos do animal ou grupo de animais recobertos.

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