Petrefakten

Petrefakten (Petrifikate, griechisch-lat., Versteinerungen, Fossilien, fossile organische Reste), im allgemeinen diejenigen Überreste oder Spuren von Organismen, die bei der Bildung der in vorhistorischer Zeit entstandenen Gesteinsschichten in diese gekommen sind; im engern Sinne nur solche Reste, die durch Aufnahme mineralischer Substanzen und durch gänzlichen oder teilweisen Ersatz der ursprünglichen organischen Substanz unter Wahrung ihrer Form in Mineralkörper umgewandelt (versteinert) sind. Die organischen Reste können durch folgende Prozesse erhalten sein: 1) Einhüllung (Inkrustation, Überrindung); ein konservierendes Material hat die organischen Formen umschlossen. Hierher zählen die Mammutleichen mit Erhaltung aller Weichteile im diluvialen Eise Sibiriens, die Insekteneinschlüsse im tertiären Bernstein und manche in Torfmooren und Braunkohlen eingeschlossene Pflanzenreste, die in ihrer Substanz nur wenig verändert sind. Unter Umständen kann durch den Verwesungsprozeß der ursprünglich eingehüllte Körper selbst verloren gehen, dann bleibt ein Abdruck übrig, der entweder direkt deutbar ist oder durch genommene Abgüsse (Modelle) die Natur der ehemals vorhandenen Organismen gut erkennen läßt. Hierher gehören namentlich die Abdrücke von Pflanzen in den verschiedensten Gesteinen aller Formationen. Ist das abformende Material sein, so können wohl auch die Abdrücke ein vorzügliches, zur Bestimmung vollkommen ausreichendes Bild der ursprünglichen Organismen besonders dann bilden, wenn auch Weichteile derselben der Abdrückung unterlegen sind: Nervatur und Fruktifikationen der Farnkräuter, Chitinmantel der Belemniten, Skelette von Ichthyosaurus etc. Die Muskelsubstanz der Fische und Kopffüßer in dem weißen Jura Bayerns ist zuweilen durch sehr seine Ablagerungen von Kalk oder Phosphorit ersetzt, der auf den Bruchflächen feinfaserig oder blätterig erscheint, entsprechend der Struktur der Muskeln im lebenden Zustande. –

Fig. 1. Steinkern.

2) Die Gesteinsmasse erfüllt oft auch die innern Hohlräume der Organismen, so namentlich der Konchylienschalen, und formt sie ab, so daß nach Zerstörung der organischen Form ein sogen. Steinkern (Fig. 1) zurückbleibt, in einzelnen Fällen verknüpft mit dem äußern Abguß (Fig. 2), so daß zwischen beiden ein Hohlraum, der Dicke des ehemals vorhandenen Körpers entsprechend, entstanden ist.

Fig. 2. Steinkern mit Abguß.

Ist der Steinkern allein erhalten, so ist bei der Bestimmung der Reste Rücksicht darauf zu nehmen, daß bei diesem Erhaltungszustand z. B. die äußern Schalenornamente der Konchylien nicht beobachtet werden können, während dagegen andre, unter Umständen sehr wichtige Charaktere (Muskelansätze der Bivalven, Lobenlinien der Kephalopoden etc.) gerade am Steinkern zum Ausdruck kommen. – 3) Verwesung (Kalzination, Auslaugung); ihr fallen die Weichteile zum Opfer; auch die organischen Bestandteile der festen äußern und innern Skelette werden entfernt (Ausbleichen der Molluskenschalen, Verlust der Knochen der Wirbeltiere an Gewicht durch Fortführung der Leimsubstanz). Je weniger organische Substanz ursprünglich vorhanden, je widerstandsfähiger die vom Organismus selbst erzeugte Mineralsubstanz ist, desto besser werden sich die Formen bei diesem Prozeß erhalten, so die vielgestalteten Panzer der im Leben Opal absondernden Diatomeen. – 4) Verkohlung, meist bei pflanzlichen, seltener bei tierischen Organismen, beruht auf einem meist unter Wasser und bei erschwertem Luftzutritt sich vollziehenden Desoxydationsprozeß. Beispiele für die Verkohlung liefern die Pflanzenreste der Steinkohlenformation. – 5) Versteinerung; fremde, nicht durch den Lebensprozeß der Organismen selbst erzeugte Mineralstoffe füllen die Hohlräume aus, die nach Verwesung der eingehüllten organischen Teile zurückgeblieben sind, oder ersetzen nach Art des Pseudomorphosenprozesses (s. Pseudomorphosen) die organische Substanz, so daß mitunter die feinste mikroskopische Struktur erhalten bleibt (verkieselte Koniferen aus dem Rotliegenden, Keuper etc.). Derartige Versteinerungen sind echte Pseudomorphosen, zeigen also noch deutlich die Form der Pflanzen und Tiere (Phyto- und Zoomorphosen). Das häufigste Versteinerungsmittel ist Kalkspat und Kieselerde (namentlich Feuerstein, Chalcedon, Opal). Die in Kieselerde umgewandelten (verkieselten) P. lassen sich, wenn sie in Kalken eingeschlossen sind, durch Ätzen mit Säuren besonders gut bloßlegen, soz. B. das innere Knochengerüst der verkieselten Brachiopoden. Seltener erscheinen als Versteinerungsmittel Gips, Schwerspat, Cölestin, Schwefel, Flußspat, Dolomit, Talk etc.; von Erzen (Vererzung) sind namentlich Eisenkies u. Strahlkies häufig, seltener finden sich Spateisenstein, Roteisenstein, Brauneisenstein, Blende, Kupferglanz, Bleiglanz, Zinkspat, Malachit, Vivianit etc. – 6) Als die unvollkommensten, am wenigsten zur systematischen Bestimmung geeigneten Hinweise auf früher existierende Organismen sind die Fährten (s. d.) oder Fußeindrücke (Spurensteine) anzusehen, unter denen die des Chirothermius die bekanntesten sind (vgl. Tafel »Triasformation II«, Fig. 3 u. 13).

Die Schwierigkeit der Bestimmung der P. liegt zunächst in der Unvollkommenheit der Erhaltung der Organismen. Hierzu kommt, daß nur selten die einzelnen Teile eines Individuums (die sämtlichen Knochen eines Skeletts, Stamm und Blätter eines Baumes) ungetrennt beieinander liegen oder doch in auseinander beziehbarer Nähe gefunden werden; meist sind sie nach dem Absterben des Organismus voneinander getrennt worden und bei der Schwierigkeit des Schlusses von der Beschaffenheit des einen Teils auf die Eigenschaften eines andern Teils desselben Organismus eine Quelle der Verwirrung geworden. Ein wichtiges Hilfsmittel zur bessern Erkenntnis vieler Versteinerungen ist ein vorsichtiges Herausarbeiten (Präparieren) aus dem einschließenden Gestein, das Nehmen von Abgüssen mittels Gips, Wachs oder Guttapercha bei konkaven Abdrücken, um ein konvexes, besser untersuchbares Objekt herzustellen, und in günstigen Fällen der Erhaltung die Anfertigung mikroskopischer Schliffe.

Für P. wurden in früherer Zeit besonders auch solche Naturgebilde angesehen, die eine gewisse Ähnlichkeit mit organischen Formen besitzen, ohne indessen wirklich durch solche veranlaßt zu sein. Man nahm von ihnen wohl auch an, daß die Natur sie gleichsam spielend gebildet habe, und nannte sie demgemäß Naturspiele (s. d.) oder lusus naturae, oder bei baum- oder moosförmiger Beschaffenheit Dendriten (s. d.). Darüber und über die Bedeutung der P. zur Beurteilung des Zustandes der Erde in frühern Perioden und über ihre Wichtigkeit zur Entscheidung geologischer Fragen vgl. die Artikel »Leitfossilien«, »Paläontologie« und »Geologische Formation«.