المُسْتَحَاثَات أو الأحافير أو الأحفورات أو المُتَحَجِّرَات أو الجَعَائف (واحدتها المُسْتَحَاثَة أو الأُحْفُور أو الأُحْفُورَة أو المُتَحَجِّرَة أو الجَعِيْفَة) هي بقايا أو طبعات أو آثار الكائنات حية (حيوان أو نبات) محفوظة في صخور القشرة الأرضية بعد تحللها خلال الأحقاب الزمنية الماضية. ويطلق على العلم الذي يدرسها علم الإحاثة أو علم الأحافير (دراسة بقايا الكائنات الحية)، وهو يختلف عن العلم الذي يدرس آثار الإنسان وبقاياه المسمى بعلم الآثار أو علم الحفريات. المستحاثات تظهر لنا أشكال الحياة بالأزمنة الماضية وظروف معيشتها وحفظها خلال الحقب الجيولوجية المختلفة. ومعظم مستحاثات الحيوانات والنباتات عاشت في الماء أو دفنت في الرمل أو الجليد. أما بالنسبة للأسماك فهي عادة لاتصبح أحافيرا، لأنها عندما تموت لاتغطس في قاع الماء. لهذا فإن مستحاثات الأسماك نادرة وقد تظهر علي الشواطيء نتيجة المد والجزر. ويعتبر الفحم الحجري مستحاثات للنباتات المتحجرة. ولا يبقي من الأسماك سوي الهيكل العظمي والأسنان وعظام الرأس. والإنسان والحيوانات لا يبقي منها سوى العظام والأسنان والجماجم. قد تبقي لمدة ملايين السنين كالماموث والفيلة التي عثر عليها على ضفة نهر التيمز. وقد تترك النباتات والحيوانات الرخوة بصماتها كالأعشاب والرخويات. وقد تحتفظ الثمار والبذور وحبوب اللقاح بهيئتها كثمار البلح التي وجدت في الطين بلندن. وأوراق النباتات قد تترك بصمات شكلها وعروقها مطبوعة لو سقطت فوق الطين الذي يجف بعدها. ووجدت متحجرات في حمم البراكين أو في الصخور أو تحت طبقات الجبال والتلال والجليد. ومن الأحافير يمكن تحديد أصول وعمر الإ نسان والحيوان والنبات خلال الحقب التاريخية والجيولوجية التي تعاقبت فوق الأرض.
التأريخ.
تقدير التواريخ.
يسعى علم الإحاثة إلى تحديد كيفية تطور الحياة خلال الزمن الجيولوجي. توجد عقبات كبيرة بسبب صعوبة العمل مع عصور المستحاثات. تفتقر العناصر التي تحافظ على المستحاثات عادةً إلى العناصر المشعة اللازمة لعملية التأريخ الإشعاعي. تعتبر هذه التقنية هي الوسيلة الوحيدة لمعرفة عمر الصخور الأكبر من 50 مليون عامًا ويمكن أن تكون دقيقة بهامش خطأ أقل من 0.5٪ أو أفضل. على الرغم من أنَّ التأريخ الإشعاعي يتطلب عملًا مخبريًا دقيقًا إلا أنَّ مبدأه الأساسي بسيط: معروف لدينا مسبقًا المعدلات التي تتحلل عندها العناصر المشعة المختلفة، وهكذا توضح نسبة العنصر الإشعاعي إلى عناصره المتحللة كم من الوقت مضى على وجود العنصر المشع في الصخر. العناصر المشعة شائعة فقط في الصخور ذات الأصل البركاني وبالتالي فإنَّ الصخور الوحيدة التي تحمل مستحاثات ويمكن تأريخها إشعاعيًا هي طبقات الصخور البركانية، والتي قد تمثل حدًا يفصل بين الرواسب المتداخلة.
علم طبقات الأرض.
يعتمد علماء الأحافير على علم طبقات الأرض لتأريخ المستحاثات. وهو علم فك شيفرة (طبقات الكعكة) التي تمثل السجل الرسوبي. تشكل الصخور عادة طبقات أفقية نسبيًا بحيث تكون سماكة كل طبقة أقل من سماكة الطبقة التي تحتها. إذا تم العثور على حفرية بين طبقتين معروفتي الأعمار حينها يُزعم أنَّ عمر الحفرية يقع في مجال عمري الطبقتين. ونظرًا لعدم استمرار تسلسل الصخور حيث قد يتم تخريبها بسبب عيوب أو فترات تآكل فمن الصعب للغاية مقارنة طبقات الصخور مع المستحاثات غير المجاورة لها مباشرة. ومع ذلك يمكن استخدام المستحاثات الأنواع التي عاشت لفترة قصيرة نسبيًا لمقارنتها مع الصخور: تسمى هذه التقنية دراسة الطبقات الحيوية. على سبيل المثال: عاش أحد أصناف مخروطيات الأسنان الذي يسمى (Eoplacognathus pseudoplanus) لفترة قصير في العصر الأوردوفيكي الأوسط. إذا كانت الصخور مجهولة العمر وتحمل آثار لتلك الكائنات فهذا يعني أنَّ تاريخها يعود إلى العصر الأوردوفيكي الأوسط. يجب أن تكون هذه المؤشرات الأحفورية مميزة ومنتشرة على نطاق عالمي ووجدت ضمن نطاق زمني قصير لتكون مفيدة. يتم استنتاج نتائج خاطئة ومضللة إذا كانت المؤشرات الأحفورية مؤرخة بشكل خاطئ. يمكن أن يوفر علم طبقات الأرض وعلم دراسة الطبقات الحيوية تواريخ نسبية بشكل عام (A كانت قبل B)، والتي غالبًا ما تكون كافية لدراسة التطور. ومع ذلك فهو أمر صعب خلال بعض الفترات الزمنية بسبب المشاكل التي تظهر عند مطابقة الصخور من نفس العمر عبر مختلف القارات. تساعد شجرة العائلة أيضًا في اكتشاف تاريخ ظهور نوع معين لأول مرة. على سبيل المثال: إذا كانت الأحافير B أو C تعود إلى زمن X مليون سنة وكانت شجرة العائلة تشير إلى أن A كان سلفًا لـ B و C، عندها من المؤكد وجود A قبلهما.
من الممكن أيضًا تقدير المدة التي انقضت منذ انفصال نوع من الكائنات لنوعين (بعبارة أخرى: الوقت التقريبي الذي مضى على وجود آخر سلف مشترك بينهما) من خلال افتراض أنَّ طفرات الحمض النووي تتراكم بمعدل ثابت. ومع ذلك فإن هذه (الساعات الجزيئية) قابلة للخطأ ولا توفر سوى تأريخ تقريبي: فهي مثلًا ليست دقيقة وموثوقة بدرجة كافية لتقدير وقت تطور المجموعات التي ظهرت أول مرة في الانفجار الكامبري، وقد تختلف التقديرات التي تنتجها تقنيات مختلفة بنحو الضعف.
الحدود العليا والدنيا.
نادرًا ما يتم الحفاظ على الكائنات الحية كمستحاثات في الظروف المثلى، ولم يتم اكتشاف سوى جزء ضئيل منها حتى الآن. يظهر ذلك من خلال حقيقة أنَّ عدد الأنواع المعروفة في السجل الأحفوري أقل من نسبة 5٪ من عدد الأنواع الحية المعروفة، مما يشير إلى أنَّ عدد الأنواع التي ظهرت كمستحاثات أقل بكثير من نسبة 1٪ من جميع الأنواع التي عاشت على الأرض منذ الأزل. ونظرًا للظروف الخاصة والنادرة اللازمة لحفظ بنية بيولوجية كمستحاثة، من المتوقع تمثيل نسبة صغيرة فقط من أشكال الحياة في الاكتشافات الأحفورية، وتمثل كل مستحاثة مجرد لقطة واحدة لعملية التطور. لا يمكن توضيح التغير وتأكيده إلا من خلال المستحاثات المتغيرة، والتي لن تظهر نقطة وسطية محددة تمامًا.
إنَّ السجل الأحفوري يميل بشكل كبير تجاه حفظ الكائنات الحية ذات الأجزاء الصلبة (عظام، أسنان)، مما يقلل فرص حفظ معظم الكائنات ذات الأجسام الرخوة. وهو مليء بالرخويات والفقاريات وشوكيات الجلد وعضديات الأرجل وبعض مجموعات مفصليات الأرجل.

المستحاثات تظهر لنا أشكال الحياة بالأزمنة الماضية وظروف معيشتها وحفظها خلال الحقب الجيولوجية المختلفة.
ما هي أهمية دراسة المستحاثات في تحديد أصول الحياة على الأرض؟
لأنها عندما تموت لاتغطس في قاع الماء
لماذا تعتبر مستحاثات الأسماك نادرة؟
ويعتبر الفحم الحجري مستحاثات للنباتات المتحجرة. ولا يبقي من الأسماك سوي الهيكل العظمي والأسنان وعظام الرأس
كيف تميز المستحاثات النباتية عن غيرها من المستحاثات؟
وقد تترك النباتات والحيوانات الرخوة بصماتها كالأعشاب والرخويات
ما هي الطرق التي يمكن العثور بها على المستحاثات؟
ومن الأحافير يمكن تحديد أصول وعمر الإ نسان والحيوان والنبات خلال الحقب التاريخية والجيولوجية التي تعاقبت فوق الأرض
كيف يمكن استخدام المستحاثات لتحديد عمر الحيوانات والنباتات والإنسان؟
بسبب صعوبة العمل مع عصور المستحاثات. تفتقر العناصر التي تحافظ على المستحاثات عادةً إلى العناصر المشعة اللازمة لعملية التأريخ الإشعاعي.
وما هي العقبات التي يواجهها علماء الإحاثة؟
يسعى علم الإحاثة إلى تحديد كيفية تطور الحياة خلال الزمن الجيولوجي
ما هو علم الإحاثة؟
التأريخ الإشعاعي.
ما هي التقنية التي يتم استخدامها لتحديد عمر الصخور الأكبر من 50 مليون عام؟
علم فك شيفرة (طبقات الكعكة) التي تمثل السجل الرسوبي
ما هو علم طبقات الأرض وكيف يستخدم في تأريخ المستحاثات؟
توضح نسبة العنصر الإشعاعي إلى عناصره المتحللة كم من الوقت مضى على وجود العنصر المشع في الصخر
كيف يتم استخدام دراسة الطبقات الحيوية في تحديد تواريخ المستحاثات؟
فإنَّ الصخور الوحيدة التي تحمل مستحاثات ويمكن تأريخها إشعاعيًا هي طبقات الصخور البركانية، والتي قد تمثل حدًا يفصل بين الرواسب المتداخلة
ما هي أهمية العناصر المشعة في تأريخ المستحاثات؟
ويمكن تأريخها إشعاعيًا هي طبقات الصخور البركانية، والتي قد تمثل حدًا يفصل بين الرواسب المتداخلة
ما هي الصخور التي يمكن تأريخها إشعاعيًا ولماذا؟
بسبب عيوب أو فترات تآكل فمن الصعب للغاية مقارنة طبقات الصخور مع المستحاثات غير المجاورة لها مباشرة
ما هي العوامل التي تجعل من الصعب مقارنة طبقات الصخور مع المستحاثات غير المجاورة لها مباشرة؟
من خلال افتراض أنَّ طفرات الحمض النووي تتراكم بمعدل ثابت
ما هي الطريقة التي يمكن من خلالها تقدير المدة التي انقضت منذ انفصال نوع من الكائنات لنوعين؟
قابلة للخطأ ولا توفر سوى تأريخ تقريبي
ما هي الحدود العليا والدنيا لدقة تقدير الوقت التي توفرها الساعات الجزيئية؟
أقل من نسبة 5٪ من عدد الأنواع الحية المعروفة
ما هي نسبة الأنواع المعروفة في السجل الأحفوري بالمقارنة مع عدد الأنواع الحية المعروفة؟
من المتوقع تمثيل نسبة صغيرة فقط من أشكال الحياة في الاكتشافات الأحفورية، وتمثل كل مستحاثة مجرد لقطة واحدة لعملية التطور
لماذا يظهر السجل الأحفوري عددًا قليلاً من الأشكال الحية وما هي الظروف اللازمة لحفظ بنية بيولوجية كمستحاثة؟
إنَّ السجل الأحفوري يميل بشكل كبير تجاه حفظ الكائنات الحية ذات الأجزاء الصلبة (عظام، أسنان)، مما يقلل فرص حفظ معظم الكائنات ذات الأجسام الرخوة
ما هي المجموعات الحية التي يميل السجل الأحفوري لحفظها بشكل كبير
هي بقايا أو طبعات أو آثار الكائنات حية (حيوان أو نبات) محفوظة في صخور القشرة الأرضية بعد تحللها خلال الأحقاب الزمنية الماضية
ما هي المستحاثات ؟
يختلف عن العلم الذي يدرس آثار الإنسان وبقاياه المسمى بعلم الآثار أو علم الحفريات
ما هي الفروقات بين علم الإحاثة وعلم الآثار؟
محفوظة في صخور القشرة الأرضية بعد تحللها خلال الأحقاب الزمنية الماضية
كيف تحفظ المستحاثات في صخور القشرة الأرضية؟