Suomen proterotsooiset ja paleotsooiset fossiilit

Anu Hakala, Teemu Karlsson

Suomen kallioperä on suurelta osin hyvin vanhaa, mutta fossiileja siinä on säilynyt vain vähän. Kallioperämme on pitkän geologisen historiansa aikana joutunut voimakkaan kulutuksen ja muodonmuutoksen kohteeksi. Erityisesti jääkaudet ovat kuluttaneet pois nuorempia sedimenttikivikerrostumia, joissa fossiileja tavallisesti esiintyy.

Suomen vanhimmat tunnetut fossiilit ja elämän merkit ovat proterotsooiselta maailmankaudelta. Nuorempia ja monimuotoisempia fossiileja tunnetaan paleotsooisen maailmankauden kambrikaudelta ja ordoviikkikaudelta. Löydöt kertovat muun muassa muinaisista meristä, eliöiden kehityksestä ja Suomen alueen liikkeistä maapallon pinnalla.

Geologisten ajanjaksojen ajantasaiset viralliset ajoitukset löytyvät Kansainvälisen stratigrafiakomission kansainvälisestä geologisesta aikataulusta. Tässä artikkelissa ikärajat on pyöristetty luettavuuden helpottamiseksi.

Proterotsooiset fossiilit

Proterotsooinen maailmankausi alkoi noin 2,5 miljardia vuotta sitten ja päättyi paleotsooisen maailmankauden alkaessa noin 539 miljoonaa vuotta sitten. Suomen proterotsooiset fossiilit ovat pääasiassa mikroskooppisen pieniä tai eliöiden toiminnasta syntyneitä jälkiä, eivätkä ne yleensä erotu kivestä paljain silmin.

Tervolan noin 2 000 miljoonaa vuotta vanhoista dolomiiteista tunnetaan syanobakteerien muodostamia rakenteita. Syanobakteerit ovat yhteyttämiseen kykeneviä mikrobeja, jotka saattoivat muodostaa kerroksellisia kasvustoja eli stromatoliitteja.

Muhoksen noin 1 200 miljoonaa vuotta vanhasta savikivestä on puolestaan löydetty akritarkkeja. Akritarkit ovat mikroskooppisia, orgaanisseinäisiä fossiileja, joiden alkuperästä ei aina ole varmuutta. Monia niistä pidetään varhaisten yksisoluisten aitotumaisten eliöiden jäänteinä.

Lauhanvuoren hiekkakivestä on löydetty noin 600 miljoonaa vuotta vanhoja matomaisten eläinten ryömimisjälkiä. Ne eivät ole varsinaisia eliöiden jäänteitä vaan jälkifossiileja, jotka ovat syntyneet eläinten liikkuessa pehmeällä sedimenttipohjalla.

Paleotsooiset fossiilit

Paleotsooinen maailmankausi alkoi noin 539 miljoonaa vuotta sitten. Sen alkupuolella Suomen alue kuului Baltikan muinaismantereeseen ja sijaitsi nykyistä huomattavasti etelämpänä. Baltikan liikkuessa kohti päiväntasaajaa ympäristöolosuhteet muuttuivat, ja Suomen alueella esiintyi eri vaiheissa matalia meriä.

Suomessa paleotsooisia sedimenttikiviä on säilynyt vain vähän, mutta fossiileja tunnetaan esimerkiksi Ahvenanmaalta, Kilpisjärveltä sekä eräistä meteoriittikraattereista. Lisäksi paleotsooisia fossiileja esiintyy Suomeen muualta kulkeutuneissa irtolohkareissa.

Kambrikausi

Kambrikaudella, noin 539–487 miljoonaa vuotta sitten, Suomi sijaitsi osana Baltikan mannerta eteläisillä leveysasteilla (kuva 4). Peruskalliota kuluttaneet sateet, tuulet ja virtaava vesi kuljettivat irronnutta kiviainesta ympäröivään mereen. Sedimenttien mukana merenpohjaan hautautui meressä eläneiden eliöiden jäänteitä.

Kambrikauden fossiilit ovat Suomessa harvinaisia. Matalan meren aallokko hajotti eliöiden jäänteitä, eivätkä fossiilien säilymisolosuhteet olleet kaikkialla suotuisat.

Eräs mielenkiintoisimmista kambrisista fossiileista on pieni, pyöreä Mobergella, jonka halkaisija on suurimmillaan noin kolme millimetriä (kuva 5). Sen systemaattisesta asemasta on esitetty erilaisia tulkintoja.

Ruotsalainen paleontologi Carl Wiman löysi ensimmäisiä Mobergella-fossiileja Ahvenanmaalta jo 1900-luvun alussa. Myöhemmin alueelta on löydetty lisää yksilöitä.

Ahvenanmaalta on löydetty myös käsijalkaisten eli lonkerojalkaisten kuoria. Näihin kuuluvat muun muassa Mickwitzia (kuva 6), Obolus (kuva 7) ja pieni Acerotreta (kuva 8). Kilpisjärveltä puolestaan tunnetaan kambrikautinen Sabellidites cambriensis -jälkifossiili (kuva 9).

Muita kambrikautisia löytöjä ovat meteoriittikraattereissa säilyneet mikrofossiilit. Kraatterirakenteet ovat voineet suojata sedimenttikiviä myöhemmältä kulutukselta.

Söderfjärdenissä ja Taivalkoskella kambrikautinen meri peitti aiemmin syntyneitä kraattereita, joihin kerrostui fossiileja sisältäviä sedimenttejä. Karikkoselällä ja Lappajärvellä meteoriitit puolestaan törmäsivät kambrikauden ja ordoviikkikauden sedimenttikerrostumiin. Törmäykset rikkoivat ja sekoittivat kerrostumia, mutta niissä säilyneet mikrofossiilit todistavat alueella aikaisemmin esiintyneistä sedimenttikivistä.

Ordoviikkikausi

Ordoviikkikaudella, noin 487–444 miljoonaa vuotta sitten, Baltikan manner liikkui vähitellen kohti päiväntasaajaa (kuva 11). Suomen aluetta peitti ajoittain lämmin ja matala meri, jossa eli monimuotoinen eliöstö.

Meressä kerrostuneissa kalkkikivissä fossiilit saattoivat säilyä poikkeuksellisen hyvin. Tunnetuimpia ordoviikkikautisia fossiileja ovat niveljalkaisiin kuuluvat trilobiitit. Suomessa tavattavia sukuja ovat esimerkiksi Asaphus (kuvat 12a ja 12b) ja Illaenus (kuva 13).

Ordoviikkikauden merissä eli myös suuria suorakuorisia pääjalkaisia eli oikosarvia (Endoceras, kuva 14). Ne olivat nykyisten pääjalkaisten kaukaisia sukulaisia, mutta niillä oli pitkä ja kammioihin jakautunut kalkkikuori. Oikosarvet säätelivät kelluvuuttaan kuoren kammioiden avulla ja saalistivat muita merieläimiä, kuten trilobiitteja.

Ordoviikkikauden merissä eli myös kotiloita, simpukoita, lonkerojalkaisia ja piikkinahkaisia. Monilla näistä eliöistä oli kalkkikuori tai muu kova tukirakenne, joka saattoi säilyä fossiilina.

Baltikan lähestyessä päiväntasaajaa meri lämpeni ja siihen alkoi kehittyä riuttamaisia eliöyhteisöjä. Niihin kuului kalkkia sitovia leviä, sienieläimiä, sammaleläimiä, koralleja ja merililjoja.

Ordoviikkikauden lopulla ilmasto viileni ja Gondwanan alueelle muodostui laaja mannerjäätikkö. Jääkausi laski maailmanlaajuista merenpintaa ja vaikutti voimakkaasti merellisiin elinympäristöihin.

Myöhemmin Suomen alue jäi pitkäksi aikaa kuivaksi maaksi. Siluurikaudella trooppinen meri ulottui vielä nykyisen Gotlannin ja Saarenmaan seuduille, missä muodostui kalkkikiviä ja riuttoja. Devonikaudella matala meri ulottui enää nykyisen Etelä-Viron alueelle.

Fossiilit kertovat Suomen muinaisista ympäristöistä

Suomen fossiiliaineisto on moniin muihin alueisiin verrattuna niukka, koska suuri osa fossiileja sisältäneistä sedimenttikivistä on kulunut pois. Säilyneet löydöt muodostavat kuitenkin pitkän ajallisen kokonaisuuden proterotsooisten mikrofossiilien ja jälkifossiilien maailmasta kambrikauden pieniin kuorellisiin eliöihin ja ordoviikkikauden monimuotoisiin meriekosysteemeihin.

Fossiilit osoittavat, että Suomen alueen ympäristö ja sijainti ovat muuttuneet ratkaisevasti geologisen historian aikana. Nykyinen pohjoinen maa-alue on ollut aikaisemmin muun muassa muinaisten merien peitossa ja sijainnut huomattavasti lähempänä päiväntasaajaa.