: Y Cofnod Ffosiliau

Rhan o garreg yn cynnwys cwrel ffosil, prin y gellir ei weld. Mae'r rhan fwyaf o'r ffosil y tu mewn i'r garreg.

Er bod y ffosilau'n fach mae'r peiriannau'n fawr: adeiladau syncrotron Diamond Light Source yn Didcot, Swydd Rydychen.

Cyn i ffosilau gael eu hadnabod gan balaeontolegwyr, yn aml mae'n rhaid eu paratoi yn ofalus a gall technegau traddodiadol achosi niwed trychinebus i sbesimenau. Mae gwyddonwyr yn Amgueddfa Cymru yn arbrofi â thechnolegau newydd er mwyn astudio ffosilau hynafol mewn manylder heb niweidio'r sbesimen o gwbl.

Yn aml er mwyn paratoi ffosil i'w adnabod a'i astudio rhaid gwaredu'r garreg o'i amgylch drwy ddefnyddio amrywiaeth o offer arbenigol, fel pinnau niwmatig yn defnyddio aer wedi'i gywasgu a pheiriannau ffrithiant aer sy'n gweithio fel sgwrwyr tywod bach. Mewn rhai achosion, gall y garreg gael ei doddi drwy ddefnyddio asid.

Technegau dinistriol

Bydd y technegau paratoi yma yn dadorchuddio arwyneb y ffosil, ond rhaid i ni edrych y tu mewn i'r sbesimenau er mwyn eu hadnabod. Defnyddir technegau dinistriol yn gyson i archwilio rhai grwpiau ffosil. Er mwyn astudio strwythurau mewnol cwrel, bryosoaid a braciopodau er enghraifft, caiff y sbesimenau eu torri (eu trychu) yn dafellau tenau er mwyn i ni allu sgleinio golau drwyddynt a'u harchwilio dan ficrosgopau. 'Trychiadau tenau' yw'r enw ar y tafellau yma.

Weithiau, mae'n well peidio â thynnu'r garreg neu dorri'r sbesimen. Os yw'r ffosil yn fregus iawn gall dorri wrth gael ei baratoi. Ar y llaw arall, os yw'r ffosil yn un prin iawn, ni fyddem am ddefnyddio technegau dinistriol gan y byddai'n anodd, neu'n amhosibl cael ffosil arall yn ei le.

Tomograffeg Pelydr-X — osgoi dinistrio

Bellach, gallwn ddefnyddio pelydr-X i adeiladu delwedd 3D rhithwir o ffosilau bregus diolch i dechneg o'r enw tomograffeg pelydr-X. Gan fod carreg yn dipyn mwy dwys na meinwe'r corff, mae tomograffeg pelydr-X yn defnyddio ffynhonnell ymbelydredd mwy pwerus o lawer na pheiriant mwn ysbyty. Yr unig leoliad o'r fath yn y DU yw syncrotron Diamond Light Source yn Didcot, Swydd Rydychen. Mae'r peiriant siâp toesen anferth yma'n 300 metr o ddiamedr ac yn cyflymu gronynnau wedi'u gwefru (electronau) drwy gyfres o fagnetau nes eu bod yn cyrraedd cyflymdra golau, gan gynhyrchu pelydrau-X.

Defnyddiodd gwyddonwyr Amgueddfa Cymru y dechneg hon yn ddiweddar i ymchwilio i ffosil bychan a ganfuwyd mewn cerrig Ordoficaidd 462 miliwn o flynyddoedd oed yn Iran. Roedd wedi'i hanner claddu yn y garreg ac yn ymddangos fel un cwrel crychlyd. Penderfynwyd peidio â defnyddio'r dechneg arferol o adnabod cwrel crychlyd – sef ei drychu yn dafellau tenau – oherwydd ei faint bach a'i brinder. Aed a'r sbesimen yn hytrach i Didcot i gynnal arbrawf tomograffeg pelydr-X.

Bu'r dechneg newydd yn llwyddiannus iawn, gan greu delweddau 3D gwych a thrychiadau rhithwir hafal heb niweidio'r ffosil ei hun. Defnyddiwyd y delweddau i archwilio strwythur mewnol y ffosil a dod i'r casgliad taw cwrel oedd y sbesimen – rhywogaeth o genws Lambelasma mwy na thebyg.

Mae'r sbesimen tua 5 miliwn o flynyddoedd yn hŷn na'r cwrel crychlyd cynharaf a ddisgrifiwyd cyn hyn, ac felly'n gaffaeliad gwerthfawr i'n dealltwriaeth o fywyd cynnar ar ein planed.

Ffotograff o Chaning Pearce [(c) Bristol City Museum & Art Gallery]

Y môr-grwban yn Amgueddfa Genedlaethol Caerdydd – dim ond yn ddiweddar y datgelwyd ei wir bwysigrwydd

Syr Richard Owen – un o sylfaenwyr yr Amgueddfa Hanes Natur Genedlaethol, Llundain a bathwr y gair 'deinosoriaid'

Ym 1842 dyma'r naturiaethwr a'r palaeontolegydd enwog Syr Richard Owen yn disgrifio pedwar sbesimen crwban ffosil newydd ddaeth o Galchfaen Purbeck (Cyfnod Cretasaidd Is) Dorset. Cadwyd un o'r rhain yn Amgueddfa Hanes Natur Genedlaethol Llundain ers ei ganfod, ond roedd y tri arall mewn casgliadau preifat. Wedi 1842 dyma'r tri i bob pwrpas yn diflannu am 150 o flynyddoedd!

Daeth y Dr Andrew Milner o hyd i un o'r tri yn yr Amgueddfa Hanes Natur Genedlaethol rai blynyddoedd yn ôl tra'n astudio crwbanod môr ac ymlusgiaid eraill, ond roedd lleoliad y ddau arall yn ddirgelwch o hyd. Wedi ymchwil pellach, arweiniwyd Milner at Amgueddfa Genedlaethol Caerdydd a cafwyd cadarnhad bod môr grwban ffosil yn y casgliadau yn un o sbesimenau coll Owen.

Enw gwreiddiol y môr grwban ffosil hwn oedd  Chelone obovata, a'r perchennog oedd Joseph Chaning Pearce (1811-1847), fu'n ddoctor yng Nghaerfaddon cyn marw'n ifanc yn 37 oed. Adeiladodd un o'r casgliadau ffosil preifat mwyaf y tu hwnt i Lundain gan droi rhan o'i dŷ yn amgueddfa breifat. Wedi ei farwolaeth, cadwodd ei deulu'r amgueddfa fechan tan 1886, pan symudasant i Swydd Gaint. Chlywyd dim am y casgliad tan 1915, pan y prynwyd y rhan fwyaf ohono gan Amgueddfa ac Oriel Gelf Bryste, ynghyd â'r catalog gwreiddiol.

Dyma Dr Milner yn chwilio casgliadau Amgueddfa Bryste ond doedd dim golwg o sbesimen Chaning Pierce, a cymrwyd yn ganiataol iddo gael ei ddinistrio ym 1940 pan laniodd bomiau tân ar neuadd arddangos yr Amgueddfa. Yn 2008 fodd bynnag, daeth o hyd i'r catalog llawysgrifen gwreiddiol, ac mae cofnod ar dudalen 32 – Fossil no.12 Chelone obovata – gyda nodyn mewn pensil – Sent to Cardiff Museum, 3rd March 1933.

Cysylltodd Dr Milner ag Adran Daeareg Amgueddfa Genedlaethol Caerdydd lle gwelwyd bod sbesimen cragen môr grwban Purbeck wedi cael ei gofrestru ym 1933, ond nid oedd gennym lawer o wybodaeth amdano. Mae'r sbesimen yn cael ei arddangos yn arddangosfa Esblygiad Cymru er 1993 ac wedi ei gadw'n dda iawn ac yn eithaf cyflawn.

Mae disgrifiad gwreiddiol Richard Owen ym 1842 yn galw'r môr grwban yn deipsbesimen y rhywogaeth Chelone obovata – sef y sbesimen y dylid cymharu pob esiampl arall ag ef.

Er nad oedd yno ddarluniau, roedd ei ddisgrifiad yn fanwl ac yn gywir iawn. Mae'r disgrifiad hwn yn cyfateb yn union i sbesimen Amgueddfa Genedlaethol Caerdydd, a dyma'n bendant yr un sbesimen.

Dangosodd gwaith ymchwil diweddar bod y môr grwban bellach yn rhan o genws Hylaeochelys a rhywogaeth latiscutata. Mae'r sbesimen hwn o ddiddordeb hanesyddol sylweddol gan iddo gael ei gasglu cyn 1840 a gan taw Syr Richard Owen a'i disgrifiodd – y gŵr a fathodd y gair 'deinosor'.

Cyhoeddwyd manylion y darganfyddiad yn Morphology and Evolution in Turtles, dan olygyddiaeth D. B. Brinkman et al., yn y gyfres - Vertebrate Paleobiology and Paleoanthropology.

Mae'r Archaeopteryx yn ffosil eiconig, a ystyrir yn aml fel y 'ddolen goll' rhwng deinosoriaid ac adar. Fe'i disgrifiwyd am y tro cyntaf yn 1861 yn ôl gan Hermann von Meyer (1801–1869), palaeontolegydd o'r Almaen. Ers hynny, mae'r Archaeopteryx wedi bod yn destun dadl ynghylch tarddiad adar a'u cysylltiad â'r deinosoriaid.

Dim ond un sbesimen ar ddeg ac un bluen sydd wedi'u darganfod, a hynny mewn nifer fechan o chwareli ger tref Solnhofen yn ardal Bafaria, de'r Almaen.

Daw bron pob sbesimen o Galchfaen Solnhofen, sef calchfeini mân mwdlyd gafodd eu dyddodi mewn lagwnau trofannol rhyw 150 miliwn o flynyddoedd yn ôl tua diwedd y cyfnod Jwrasig. Cafodd un sbesimen ei ddarganfod yn nyddodion gorchuddiol Ffurfiant Mörnsheim, ac mae tua hanner miliwn o flynyddoedd yn iau na'r gweddill.

Darganfyddiad

Ym 1861, cyhoeddodd Hermann von Meyer ddisgrifiad o bluen ffosil gafodd ei ddarganfod yng Nghalchfaen Solnhofen, a'i enwi'n Archaeopteryx lithographica. Ystyr Archaeopteryx yw 'adain hynafol'. Dywedodd Von Meyer fod "sgerbwd lled gyflawn o anifail wedi'i orchuddio â phlu" wedi'I ddarganfod hefyd. Wedi cryn gystadleuaeth rhwng amgueddfeydd amrywiol, llwyddodd yr Amgueddfa Brydeinig i brynu'r sgerbwd ynghyd â ffosilau eraill Solnhofen am £700, swm anferthol ar y pryd, yr un faint â chyflog deng mlynedd a mwy i grefftwr medrus.

Ym 1863, fe wnaeth Richard Owen, Uwcharolygydd casgliadau hanes natur yr Amgueddfa Brydeinig, ddisgrifio a darlunio'r sbesimen, gan gyfeirio ato fel aderyn ag iddo "rare peculiarities indicative of a distinct order". Cafodd y ffosil arbennig hwn ei ddarganfod prin ddwy flynedd ers cyhoeddi llyfr Charles Darwin, On the Origin of Species, a newidiodd farn pobl am y byd naturiol.

Roedd yr Archaeopteryx yn cydfynd ag athroniaeth Darwin gan ei fod yn dangos nodweddion adar ac ymlusgiaid.

Sut olwg oedd ar yr Archaeopteryx?

Aderyn cyntefig a chanddo blu oedd yr Archaeopteryx, ond mae ei sgerbwd ffosiledig yn debycach i ddeinosor bychan.

Roedd tua'r un maint â phioden. Yn wahanol i adar modern, roedd ganddo lond ceg o ddannedd, cynffon hir esgyrnog a thair crafanc ar ei adenydd a ddefnyddiwyd i fachu ar ganghennau o bosibl. Nid oedd ganddo fysedd troed cwbl gildro sy'n helpu llawer o adar modern i glwydo. Roedd gan yr Archaeopteryx asgwrn tynnu, fodd bynnag, ac adenydd a phlu 'hedfan' anghymesur, fel aderyn cyffredin. Mae'n bosibl ei fod yn gallu hedfan, er nad cystal â hynny.

Byd yr Archaeopteryx

Bu Archaeopteryx yn byw ar dir ar bwys casgliad o lagwnau llonydd a hallt o fewn môr trofannol bas. Roedd bywyd ar wyneb dyfroedd y lagwnau yn bennaf, gan fod llawer o'r gwaelodion yn wenwynig iawn. Mae'n bosibl mai crinoidau arnofiol bach (lili'r môr) ac ambell bysgodyn oedd yr unig anifeiliaid oedd yn byw yn y lagwnau.

Roedd amonitau, berdys, cimychiaid a sêr môr yn byw yn y môr agored gerllaw, ac roeddynt yn cael eu golchi i'r lagwnau gan stormydd o dro i dro. Nid oeddynt yn para'n hir yn nyfroedd y lagŵn. Cafodd olion marchgrancod eu darganfod ar ddiwedd trywydd byr o'u hôl troed eu hunain.

Weithiau, byddai ymlusgiaid morol fel ichthyosoriaid a chrocodeiliaid yn cael eu golchi i'r lagwnau hefyd. Roedd pterosoriaid a phryfed mawr fel gweision y neidr yn hedfan fry uwchben y môr. Byddent yn cael eu sgubo i ddyfroedd y lagwnau mewn stormydd.

Cafodd sbesimen ifanc o ddeinosor theropod bach o'r enw Compsognathus ei ddarganfod yn yr un gwaddodion, wedi'I olchi yno o'r tir siŵr o fod.

Adluniad o'r Archaeopteryx (© J. Sibbick)

Sut wnaeth Archaeopteryx farw a chael ei gadw?

Er mai aderyn y tir oedd yr Archaeopteryx, byddai rhai ohonynt yn cael eu dal gan stormydd weithiau wrth hofran uwchben y dŵr. Yn llawn dŵr ac yn methu codi i'r awyr eto, byddent yn boddi ac yn suddo i waelod y lagŵn.

Mae'r holl sbesimenau y gwyddom amdanynt yn dangos nodweddion anaeddfedrwydd, sy'n awgrymu nad oedd yr un ohonynt wedi tyfu'n oedolyn. Efallai mai dyma pam nad oedden nhw'n llwyddo i oroesi tywydd stormus.

Cafodd eu carcasau eu claddu'n gyflym dan fwd calch mân ar wely'r lagŵn. Credir bod metr o'r graig heddiw yn cynnwys gwaddodion 5,000 o flynyddoedd.

Mae ffosilau Solnhofen wedi para'n rhyfeddol o dda, am na wnaeth creaduriaid ysglyfaethus na symudiadau'r dŵr darfu arnynt. Mae'r calchfeini graenog yn cynnwys nodweddion cywrain fel adenydd gwas y neidr neu blu'r Archaeopteryx.