فسیل و راه‌های تشکیل آن (علوم نهم)

پاسخنامه‌ی تحلیلی

طبق قانون توالی لایه‌ها، لایهٔ میانی از لایهٔ زیرین جوان‌تر و از لایهٔ بالایی قدیمی‌تر است. لایهٔ زیرین حداقل سن $100$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال دارد (پایان بازهٔ فسیل راهنمای آن)، پس لایهٔ میانی باید از $100$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال جوان‌تر باشد. لایهٔ بالایی حداکثر سن $80$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال دارد (ابتدای بازهٔ فسیل راهنمای آن)، پس لایهٔ میانی باید از $80$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال قدیمی‌تر باشد. بنابراین «بازه $100$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی تا $80$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال» درست است. رد گزینه‌های نادرست: «بازه $120$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی تا $80$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال» نادرست است چون از سن حداکثر لایهٔ زیرین ($120$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) استفاده کرده، در حالی که باید از سن حداقل آن ($100$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) استفاده شود. «بازه $100$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی تا $60$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال» نادرست است چون از سن حداقل لایهٔ بالایی ($60$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) استفاده کرده، در حالی که باید از سن حداکثر آن ($80$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) استفاده شود. «بازه $80$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی تا $60$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال» نادرست است چون کاملاً از بازهٔ فسیل راهنمای لایهٔ بالایی گرفته شده و ارتباطی به لایهٔ میانی ندارد. تلهٔ تستی: تلهٔ اصلی این سؤال، انتخاب اشتباه کدام سرِ بازهٔ هر فسیل راهنما (حداقل یا حداکثر) باید برای محدودکردن لایهٔ میانی استفاده شود؛ باید همیشه از نزدیک‌ترین مرزِ هر بازه به لایهٔ میانی استفاده کرد.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

حفظ کامل جسد (شامل بافت نرم) فقط در محیطی رخ می‌دهد که رسوب‌گذاری سریع باشد و اکسیژن و عوامل تجزیه‌کننده حضور نداشته باشند. ماهی با فلس و بافت نرم حفظ‌شده نشان می‌دهد در چنین محیطی دفن شده است. اما صدف که فقط قالب داخلی از آن باقی مانده، نشان می‌دهد بافت‌های نرم آن (و حتی خود صدف) در معرض عوامل تجزیه یا انحلال بوده‌اند، در حالی که فضای داخلی‌اش با رسوب پر شده است. بنابراین «ماهی در محیطی با رسوب‌گذاری سریع و بدون اکسیژن دفن شده، در حالی که صدف در معرض عوامل تجزیه قرار گرفته بود.» درست است. رد گزینه‌های نادرست: «صدف به دلیل داشتن ترکیب آهکی، قالب داخلی ایجاد کرده، در حالی که ماهی به دلیل نداشتن اسکلت مقاوم، کاملاً حفظ شده است» نادرست است چون علت تفاوت، نوع ترکیب صدف نیست بلکه شرایط محیطیِ دفن است. «هر دو فسیل در یک محیط تشکیل شده‌اند، اما فشار لایه‌های بالایی باعث از بین رفتن بافت نرم ماهی شده است» نادرست است چون اگر بافت نرم ماهی از بین رفته بود، اصلاً حفظ نمی‌شد، در حالی که صورت سؤال می‌گوید بافت نرم ماهی حفظ شده است. «صدف در آب گرم و کم‌اکسیژن و ماهی در آب سرد و پراکسیژن قرار داشته است» نادرست است چون این ادعا دقیقاً برعکس شرایط لازم برای حفظ کامل ماهی (کم‌اکسیژن، نه پراکسیژن) را بیان می‌کند. تلهٔ تستی: تلهٔ اصلی این سؤال، نسبت‌دادن تفاوت فسیل‌شدن به ویژگی ذاتی جاندار (مثل نوع اسکلت) به‌جای شرایط محیطی واقعی دفن (اکسیژن و سرعت رسوب‌گذاری) است.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

سن هر لایه با سن فسیل راهنمای همان لایه مشخص می‌شود. گونهٔ $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (در لایهٔ پایینی نسبت به لایهٔ $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) سن $150$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال دارد؛ گونهٔ $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی سن $120$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال دارد؛ گونهٔ $Y$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (در لایهٔ بالایی نسبت به لایهٔ $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) سن $90$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میلیون سال دارد. چون در توالی دست‌نخورده لایهٔ پایین‌تر همیشه قدیمی‌تر است، ترتیب از قدیم به جدید دقیقاً با ترتیب فیزیکی از پایین به بالا ($Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی، سپس $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی، سپس $Y$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) و با کاهش سن ($150$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی، $120$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی، $90$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) کاملاً هم‌خوانی دارد. بنابراین «لایه $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی قدیمی‌ترین، لایه $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میانی و لایه $Y$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی جوان‌ترین است.» درست است. رد گزینه‌های نادرست: «لایه $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی قدیمی‌ترین، لایه $Y$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی جوان‌ترین و لایه $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میانی است» نادرست است چون جایگاه لایهٔ $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (که در واقع قدیمی‌ترین است) را با $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی اشتباه گرفته است. «لایه $Y$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی قدیمی‌ترین، لایه $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میانی و لایه $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی جوان‌ترین است» نادرست است چون کاملاً ترتیب سنی را وارونه بیان کرده است. «لایه $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی قدیمی‌ترین، لایه $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی میانی و لایه $Y$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی جوان‌ترین است» نادرست است چون بین $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی و $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی جابه‌جایی رخ داده، در حالی که $Z$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (با سن $150$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) قدیمی‌تر از $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی (با سن $120$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) است. تلهٔ تستی: تلهٔ اصلی این سؤال، خلط موقعیت فیزیکی نسبی («لایهٔ بالایی» و «لایهٔ پایینی» نسبت به لایهٔ مرجع $X$ادامهٔ فرمول را افقی ببینبزرگ‌نمایی) با اعداد سنی واقعی است؛ باید هر دو نوع اطلاعات هم‌زمان و به‌درستی با هم ترکیب شوند.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

طبق قانون توالی لایه‌ها، لایهٔ زغال‌سنگ (که پایین‌تر است) قدیمی‌تر از لایهٔ ماسه‌سنگ حاوی فسیل مرجان (که بالاتر است) است. زغال‌سنگ نشانهٔ جنگل انبوه با آب‌وهوای گرم و مرطوب است؛ فسیل مرجان نشانهٔ دریای کم‌عمق و گرم است. پس ترتیب زمانی درست این است: ابتدا جنگل انبوه گرم و مرطوب (لایهٔ پایینی، قدیمی‌تر)، سپس دریای کم‌عمق و گرم (لایهٔ بالایی، جدیدتر). بنابراین «ابتدا یک جنگل انبوه در آب‌وهوای گرم و مرطوب وجود داشته، سپس منطقه به یک دریای کم‌عمق و گرم تبدیل شده است.» درست است. رد گزینه‌های نادرست: «هر دو لایه در یک محیط تشکیل شده‌اند، زیرا مرجان و گیاهان هر دو به آب گرم نیاز دارند» نادرست است چون جنگل یک محیط خشکی و دریای مرجانی یک محیط کاملاً متفاوت (دریایی) است؛ نیاز مشترک به گرما به معنای یک‌محیط‌بودن نیست. «ابتدا یک دریای کم‌عمق و گرم بوده، سپس منطقه به خشکی تبدیل و پوشیده از جنگل شده است» نادرست است چون ترتیب زمانی را کاملاً برعکس بیان می‌کند؛ طبق توالی لایه‌ها، زغال‌سنگ (جنگل) قدیمی‌تر از مرجان (دریا) است. «زغال‌سنگ نشانه آب‌وهوای سرد است و مرجان نشانه گرم» نادرست است چون زغال‌سنگ نشانهٔ آب‌وهوای گرم و مرطوب است، نه سرد. تلهٔ تستی: تلهٔ اصلی این سؤال، ترکیب دو مهارت هم‌زمان است: اول تشخیص ترتیب زمانی از موقعیت فیزیکی لایه‌ها (پایین=قدیمی‌تر)، دوم تفسیر درست هر فسیل به‌عنوان نشانهٔ محیطی؛ یک اشتباه در هرکدام کل نتیجه را عوض می‌کند.

پاسخنامه‌ی تحلیلی

حفظ کامل جسد (شامل بافت نرم) فقط در محیطی با اکسیژن بسیار کم و رسوب‌گذاری سریع رخ می‌دهد؛ اگر چنین شرایطی نباشد، فقط قسمت‌های سخت (مانند صدف آهکی) شانس حفظ‌شدن دارند و حتی ممکن است تنها قالب داخلی از آن‌ها باقی بماند. چون فسیل لایهٔ بالایی حتی بافت نرم را هم حفظ کرده، لایهٔ بالایی باید محیطی با اکسیژن بسیار کم و دفن سریع (مانند یک مرداب) داشته باشد. بنابراین «لایه بالایی در یک محیط مردابی با اکسیژن بسیار کم و رسوب‌گذاری سریع تشکیل شده است.» درست است. رد گزینه‌های نادرست: «لایهٔ بالایی در یک محیط دریایی کاملاً پراکسیژن تشکیل شده است» نادرست است چون اکسیژن زیاد دقیقاً عاملی است که بافت نرم را تجزیه می‌کند، نه حفظ. «صدف لایهٔ پایینی آهکی و صدف لایهٔ بالایی کاملاً سیلیسی بوده است» نادرست است چون نوع مادهٔ صدف (آهکی یا سیلیسی) هیچ ارتباطی به حفظ‌شدن یا نشدن بافت نرم ندارد. «لایهٔ پایینی در یک محیط یخچالی و لایهٔ بالایی در یک محیط گرم تشکیل شده است» نادرست است چون محیط یخچالی خودش یکی از بهترین محیط‌ها برای حفظ کامل جسد است، نه محیطی که باعث از دست رفتن بافت نرم شود. تلهٔ تستی: تلهٔ اصلی این سؤال، غفلت از این نکته است که تفاوت در نحوهٔ فسیل‌شدن یک گونهٔ یکسان در دو لایه، به شرایط محیطیِ دفن (اکسیژن و سرعت رسوب‌گذاری) مربوط است، نه به نوع خود جاندار یا صدف.