Fossielen dateren van het geschreven record voor miljarden jaren, maar hun impact op de menselijke geschiedenis - en de manier waarop mensen de wereld om hen heen waarnemen - is al eeuwen voelbaar. Door een zeldzame blik te werpen op vergeten of onbekende werelden, hebben fossielen mensen al lang gefascineerd. Soms inspireerden fossielen mythologie en folklore - in de vierde eeuw in China verwarde een historicus een gefossiliseerd dinosaurusbot als een drakenbot. Andere keren gaven fossielen wetenschappers het fysieke bewijs dat nodig was om de natuurlijke geschiedenis van het leven op aarde samen te voegen - in de late jaren 1700 hielpen fossiele ontdekkingen wetenschappers het concept van uitsterven te begrijpen. Tegenwoordig blijft het bestuderen van het fossielenbestand even kritisch als altijd. Terwijl het klimaat op aarde blijft veranderen, geeft inzicht in hoe eerdere soorten zich hebben aangepast (of niet) aan veranderingen in het verleden wetenschappers een indicatie over hoe we kunnen reageren op veranderingen in de toekomst.
Om Nationale Fossielendag te vieren, maak je een reis terug door de vier belangrijkste geologische tijdperken van de aarde en bekijk je plaatsen in de Verenigde Staten waar je uit de eerste hand de evolutie van het leven op aarde kunt zien.
"The Age of Early Life" - de Precambrium-periode (vóór 542 miljoen jaar geleden)
Stromatolieten in de Bass Limestone-formatie in het Grand Canyon National Park. (Carl Bowman) 
Dwarsdoorsnede van stromatoliet, gletsjer nationaal park, Montana. (© Dr. Marli Miller / Visuals Unlimited / Corbis) Tijdens de Precambrium-periode, die 542 miljoen jaar geleden eindigde, betekende het leven op aarde iets heel anders dan nu. Het meeste leven bestond in de oceanen van de planeet, met zachte organismen zoals wormen en kwallen die de overhand hebben. Land daarentegen was relatief onvruchtbaar. Fossielen uit het Precambrium tonen microscopische bacteriën, de eerste vorm van leven die op aarde te voorschijn kwam, die zo'n 3, 4 miljard jaar geleden ontstond. Meercellige organismen die het Precambrium overleefden zijn sponzen, zeeanemonen, koralen en platte wormen. Fossielen uit deze periode vertonen meestal matten van algen en zeer eenvoudige organismen.
Om oude algenmatten te zien, overweeg dan een uitstapje te maken naar de Grand Canyon, waar Precambriaanse algenfossielen in de rotsen zijn ingebed. De oudste fossielen die je kunt zien zijn 1.200 miljoen tot 740 miljoen jaar oude stromatolieten, de kalksteenstructuren gevormd door cyanobacteriën, een phylum van bacteriën die zijn energie haalt uit fotosynthese. Of ga naar Montana's Glacier National Park - de Altyn Formation, gelegen aan de oostelijke kant van het park, onthult gefossiliseerde stromatolieten in zijn lagen van kalksteen en dolomiet, waarvan sommige bijna 1, 5 miljard jaar oud zijn.
"Age of Fishes" - het Paleozoïcum (542 tot 251 miljoen jaar geleden)
Een trilobietfossiel in een stuk van de Bright Angel-schalie, uit de Grand Canyon, dateert uit de vroege tot midden-Cambrische periode. (© Tom Bean / CORBIS) 
Permian Limestone, Carlsbad Caverns National Park, New Mexico. (© Dr. Marli Miller / Visuals Unlimited / Corbis) 
El Capitan bestaat uit massieve Perm-kalksteen en vormt het centrale deel van het Perm-rifcomplex dat de Guadalupe-bergen in Texas vormt. (© Dr. Marli Miller / Visuals Unlimited / Corbis) 
Fossilized coral from the Paleozoic Era, gevonden in het Mojave National Preserve. (USGS) In navolging van het Precambrium ging de wereld het Paleozoïcum binnen, een geologische periode die bijna 300 miljoen jaar duurde. Gedurende deze tijd nam de diversiteit van het zeeleven op de planeet enorm toe, waardoor het tijdperk de bijnaam 'de leeftijd van vissen' kreeg. Maar het was niet alleen het leven in zee dat deze periode bijzonder maakte: in het Paleozoïcum kwamen planten ook steeds vaker voor, en de eerste gewervelde dieren, bekend als tetrapoden, verschenen op het land. De eerste arthopoden (de prehistorische voorouders van de hedendaagse insecten en schaaldieren) evolueerden ook tijdens het Paleozoïcum - de meest bekende is de mariene arthopod bekend als de trilobiet, de meest diverse uitgestorven klasse die de mensheid kent (bijna elk jaar wordt een nieuwe soort ontdekt) .
Bekijk in de Grand Canyon fossielen van 500 miljoen jaar oude trilobieten die zijn gevonden in de Bright Angel-schalie. De Carlsbad-grotten bevatten enkele van de bekendste voorbeelden van mariene fossielen uit de Perm-periode, die plaatsvonden aan het einde van het Paleozoïcum - daar zie je trilobieten, brachiopoden (zeedieren die op kokkels lijken), sponzen, bryozoën (microscopisch " mosdieren 'die hielpen bij het bouwen van Perm-riffen) en meer. Het Mojave National Preserve bevat ook tal van paleozoïsche fossielen, waaronder koralen uit de latere paleozoïsche periode.
Het Guadalupe Mountains National Park, in Texas, is de thuisbasis van een van de beste voorbeelden van een oud marien rif op aarde. 265 miljoen jaar geleden, tijdens de Perm-periode, maakte het gebied deel uit van een uitgestrekte, oude zee - vandaag zijn de overblijfselen van wat ooit een 400-mijl lang rif was, voor iedereen zichtbaar om te bewonderen en te vullen met fossielen uit de oudheid algen tot prehistorische buikpotigen (de voorouders van de slakken van vandaag).
Als je zelf op fossielen wilt jagen, ga je naar het Lilydale Regional Park buiten St. Paul, Minnesota. Het park is gevuld met fossielen uit het Cambrium en het Ordovicium, de eerste twee periodes van het Paleozoïcum. Houd er echter rekening mee dat u een vergunning moet aanvragen voor het verzamelen van fossielen in het gebied.
"The Age of Reptiles" - het Mesozoïcum (251 tot 65, 5 miljoen jaar geleden)
Opgraving langs een oude kustlijn van de Morrison-formatie, in het zuidoosten van Colorado. (© Louie Psihoyos / Corbis) 
Dinosaurusbotfossielen bij het Dinosaur National Monument in Utah. (© Tom Bean / CORBIS) 
Blootgestelde fossiele botten van Camarasaurus in Carnegie Dinosaur Quarry, in de Morrison Formation, bij Dinosaur National Monument. (© Scott Smith / Corbis) 
Fossiele dinosaurussporen in Glen Canyon. (Wikimedia Commons) Voor velen is het Mesozoïcum misschien synoniem voor dinosaurussen, en niet zonder reden: het was tijdens dit geologische tijdperk dat de gigantische reptielen zowel land als lucht regeerden. Maar dinosauriërs waren niet de enige vorm van leven tijdens het Mesozoïcum en waren zelfs niet erg divers tot het Jura-tijdperk, zo'n 50 miljoen jaar in het Mesozoïcum. De vegetatie begon ook te diversifiëren tijdens het Mesozoïcum, waarbij coniferen - kegelhoudende planten - overvloedig werden naast bloeiende planten, die ontstonden tijdens de late Krijtperiode.
Het Mesozoïcum kwam tot een einde met het Krijt-Paleogene uitsterven, het meest recente massale uitsterven van de aarde, waarbij tussen 70 en 80 procent van al het leven op aarde, inclusief alle terrestrische dinosaurussen, verdwenen was. (Avian dinosaurussen leefden voort - en werden uiteindelijk de vogels van vandaag). Miljoenen jaren bleven de dinosaurussen als fossielen verborgen in de aardkorst. Vanaf vandaag zijn de meest talrijke en diverse dinosaurusfossielen voornamelijk gevonden in Noord-Amerika, China en Argentinië, waarbij de westelijke Verenigde Staten een groot deel van alle gevonden dinosaurusfossielen vertegenwoordigen.
Een geologische formatie die bekend staat als de Morrison-formatie is een van de meest productieve plaatsen en levert talloze uitzonderlijk goed bewaarde dinosaurusresten op van Stegosaurus tot Diplodocus . De Morrison-formatie bestaat uit kalksteen, moddersteen, zandsteen en siltstone en strekt zich uit door een groot deel van de westelijke Verenigde Staten, van Montana tot New Mexico. Om de Morrison-formatie te zien, ga je naar het Dinosaur National Monument, dat zich uitstrekt over Colorado en Utah, hoewel dinosaurusfossielen alleen in het Utah-gedeelte te zien zijn. Wandel over de Fossil Discovery Trail, een pad van 1, 2 mijl met blootgestelde lagen rots, verschillende fossielen en bewaarde dinosaurusbotten.
Het Colorado-plateau, een van de laatste regio's in de Verenigde Staten die grondig in kaart zijn gebracht, is ook een schatkamer van Mesozoïsche fossielen. Ga naar Glen Canyon National Recreation Area om dinosaurussporen te bekijken - de bewaarde voetafdrukken van dinosaurussen - in de bezoekerscentra van het gebied.
"The Age of Mammals" - de Cenozoïcum (65, 5 miljoen jaar geleden tot vandaag)
33 miljoen jaar oude fossiele naalden omringd door esdoornzaden bij het John Day Fossil Beds National Monument, Oregon. (© Michael Durham / Minden Pictures / Corbis) 
De gefossiliseerde overblijfselen van een 35 miljoen jaar oude bij, in het Florissant Fossil Beds National Monument, Colorado. (© Tom Bean / CORBIS) Uit de branden van het Krijt-Paleogeen uitstervingsgebeuren ontstond een nieuw geologisch tijdperk: het Cenozoïcum, of 'het tijdperk van zoogdieren'. Het Cenozoïcum is opgedeeld in drie perioden, gedurende welke het klimaat op aarde drastisch veranderde. Beginnend met de Paleogene periode, 65-23 miljoen jaar geleden, was de aarde erg warm en nat, met een overwegend tropisch klimaat. Deze periode van warmte werd gevolgd door een lange droge periode, waar de temperaturen veel koeler waren, bekend als de Neogene periode. Na de Neogene periode kwam de Quaternaire periode (2, 6 miljoen jaar geleden), die ook koele temperaturen zag.
Aan het begin van het Cenozoïcum waren kleine zoogdieren die de massale uitsterving hadden overleefd de meest voorkomende vorm van leven - later begonnen kleine paarden, neushoorns en olifanten te verschijnen. Nog later kwamen primaten op het toneel en arriveerden in de Neogene periode. Tijdens de Quaternaire periode heersten grote zoogdieren, zoals grotleeuwen, sabeltandkatten, reuzenherten, grotberen en wollige mammoeten.
De John Day Fossil Beds in Oregon onthullen de verschillende lagen van het leven tijdens het Cenozoïcum. Het gebied is de thuisbasis van zeven assemblages, of groepen fossielen, variërend van 44 miljoen jaar geleden tot 7 miljoen jaar geleden. De Clarno Assemblage, de oudste, dateert uit een tijd waarin Central Oregon een vochtig, semitropisch gebied was en waar dieren zoals kakodillen van drie meter lang en creodonts leefden, grote vleesetende zoogdieren die op hyena's lijken (hoewel niet verwant aan hen). Bijna veertig miljoen jaar later had de droogte van Central Oregon een woestijn gemaakt - de meest recente verzameling, Rattlesnake, herinnert aan een tijd waarin woeste roofdieren, zoals sabeltandkatten, door het gebied zwierven. De beste manier om alle fossielen te zien die het John Day Basin te bieden heeft, is het Thomas Condon Paleontology Centre te bezoeken, dat 40.000 fossielen bevat.
De Florissant fossiele bedden in Colorado zijn ook een uitstekende plek om cenozoïsche fossielen te zien - het gebied staat erom bekend dat het de rijkste en meest diverse fossiele bedden ter wereld heeft. Alles bij elkaar zijn meer dan 160 jaar in de fossiele bedden gevonden, waaronder overblijfselen van de brontothere, een neushoornachtig dier en de eerste gefossiliseerde vlinder die in Noord-Amerika is gevonden.
