Kolkulor (kolbollar) – permineraliserade växtfossil i kolfält
Upptäck kolkulor (kolbollar) — permineraliserade växtfossil i kolfält. Lär dig om bildning, fyndhistoria, bevarande och deras globala förekomster.
Kolkulor (även kallade kolbollar) är permineraliserade växtfossil — hårda, oftast runda eller oregelbundna konkretioner som bildats inne i torvlagren som senare blev kol. De består vanligen av mineral som innehåller kalcium och magnesium (vanligtvis i form av karbonater såsom kalcit eller dolomit) och kan dessutom innehålla järnsulfid (pyrit). Trots namnet är kolkulor inte gjorda av kol; det som bevarats är permineraliserade växtdelar inbäddade i en mineralsubstans.
Vad är permineralisering och hur bevaras växtdelar?
Permineralisering innebär att mineralrika vatten tränger in i dött organisk material och utfäller mineral i cellernas porer och håligheter. Processen kan bevara mycket fina detaljer i växtvävnader — cellstrukturer, sporangier, kärl och ibland mikroskopiska cellinnehåll — eftersom mineralutfällningen hindrar normalt sönderfall och kollaps. I kolkulor sker detta tidigt i diagenesen (de första stadierna av begravning och omvandling), vilket gör att tredimensionell anatomi ofta bevaras bättre än i vanligt kol.
Bildning och miljö
De vanligaste förutsättningarna för att kolkulor ska bildas är:
- snabbt täckande av växtmaterial i vattenmättade torvmarker så att nedbrytningen begränsas,
- tillgång på mineralrika (särskilt karbonatrika) vatten — ofta kopplat till marina inflöden eller grundvatten som för med sig lösta joner,
- tidig mineralisering som sker innan växtvävnader utsatts för omfattande kompression eller biologisk nedbrytning.
Forskning visar att interaktion med en marin miljö ofta varit viktig, eftersom salter och lösta mineraler från havsvatten eller marina översvämningar kan bidra med de joner som krävs för karbonatfällning.
Upptäckt och historik
De första vetenskapligt beskrivna kolkullarna upptäcktes i England 1855 av Joseph Dalton Hooker och Edward William Binney, vilket gav upphov till de första studierna i Europa. Kolkulor identifierades i Nordamerika först 1922 och har sedan dess påträffats i flera andra regioner. Kolkulor är vanliga i kolfält i Nordamerika och Eurasien, där mer lokaler finns i Nordamerika än i Europa. De äldsta kända exemplaren har hittats i Tyskland och i det som tidigare var Tjeckoslovakien.
Marie Stopes och D.M.S. Watson undersökte också prover från kolkulor och drog slutsatsen att de i allmänhet bildats in situ (på plats i torvmiljön) och att marin påverkan ofta varit nödvändig för bildningen. 1962 rapporterade Sergius Mamay och Ellis Yochelson tecken på marina djurrester i nordamerikanska kolkullar, vilket stödjer teorin om marinpåverkan.
Bevaringsgrad och analysmetoder
Kvaliteten på bevarandet i en kolkula beror på hur snabbt materialet begravts och hur mycket det komprimerats innan permineraliseringen. Snabb begravning med liten nedbrytning och låg kompression ger vanligen bättre bevarade strukturer. Trots detta visar många kolkulor varierande grad av nedbrytning eller kollaps i växtresterna, beroende på lokala förhållanden.
Vanliga metoder för att studera kolkulor inkluderar tunnslipning under mikroskop, syra- eller kemisk behandling för att avlägsna matrismaterial (så att de permineraliserade delarna blir synliga), samt moderna icke-destruktiva tekniker som datortomografi (CT) för att se tredimensionella strukturer. Genom dessa metoder har paleobotaniker kunnat återskapa detaljerade anatomiska strukturer hos forna växter.
Betydelse för paleobotanik och kolbildning
Kolkulor är av stort vetenskapligt värde eftersom de bevarar detaljerade anatomiska restmaterial från växter som ingick i forna torvmossar. De ger viktig information om:
- vilka växter (t.ex. lycopsider, ormbunksväxter, cordaites) som fanns i kolbildande miljöer,
- växternas anatomi och reproduktionsorgan, vilket hjälper till att förstå evolutionära förhållanden,
- det paleoecologiska och paleoklimatiska sammanhanget kring kolbildning.
Studier av kolkulor bidrar därmed både till kunskap om forna ekosystem under exempelvis karbonperioden och till förståelsen av hur kol och andra fossila bränsleresurser bildats.
Sammanfattningsvis är kolkulor mineralrika, permineraliserade klot eller konkretioner som bevarar växtmaterial från forna torvmiljöer. De ger unika insikter i paleoanatomi, paleoekologi och processer kring tidig diagenes i kolfält.
En kolkula
Sir Joseph Dalton Hooker, som tillsammans med Edward William Binney var den förste som rapporterade om kolkulor.
Analys
Tunnsnitt var en tidig metod som användes för att analysera fossilt material i kolbollar. Kulan skars i tunna sektioner med en diamantsåg. Därefter plattades den till och polerades med ett slipmedel. Därefter undersöktes den i ett mikroskop. Detta är det förfarande som utfördes av Hooker och Binney. Den tid som krävdes och den dåliga kvaliteten på de prover som producerades ledde till att man valde en bekvämare metod.
Den nya metoden, som användes för första gången 1928, kallas "liquid peel-teknik".
Relaterade sidor
- Fossil
- Förstenat trä
Frågor och svar
F: Vad är en kolboll?
S: En kolboll är en permineraliserad livsform som innehåller kalcium, magnesium och ibland järnsulfid. De har i allmänhet en rund form och är inte gjorda av kol, trots namnet.
F: Vem upptäckte kolbollar?
S: År 1855 hittade två engelska forskare, Joseph Dalton Hooker och Edward William Binney, kolbollar i England. Marie Stopes och D.M.S. Watson undersökte också senare prover av kolbollar.
F: Var kan man hitta kolbollar?
S: Kolbollar kan hittas i kolfält i Nordamerika och Eurasien, med fler platser i Nordamerika än i Europa. De äldsta kolbullarna har hittats i Tyskland och f.d. Tjeckoslovakien.
F: Hur beror bevarandekvaliteten på begravningsprocessen?
S: Kvaliteten på bevarandet av organiskt material beror på hur snabbt begravningsprocessen går och hur mycket komprimerat det är innan det genomgår permineralisering. Generellt sett har kolkulor som härrör från lämningar som begravts snabbt med liten nedbrytning och litet tryck en högre bevarandegrad jämfört med de som begravts långsammare eller med mer nedbrytning/tryck före permineralisering.
F: Vilka teorier finns det om hur kolbollar bildas?
S: Flera teorier om deras bildning har föreslagits sedan de identifierades för första gången 1922. Marie Stopes och DMS Watson var dock överens om att de måste interagera med en marin miljö för att bildas och att de även måste bildas "in situ".
F: Vad fann Sergius Mamay och Ellis Yochelson när de undersökte nordamerikanska kolbollar?
S: 1962 fann Sergius Mamay och Ellis Yochelson tecken på marina djurrester i nordamerikanska kolbollar när de undersökte dem.
Sök