Палеонтологічні дослідження

план

Вступ

1. Палеонтологія докембрія

2. Бактеріальна палеонтологія

3. Молекулярна палеонтологія

4. Біосферній напрямок

5. Палеобіогеографічній напрямок

6. Традіційні напрямкі11

Висновок

Використана література

Вступ

Палеонтологія - це наука, что досліджує вікопні рештки організмів. Через спеціфіку и розмаїтність досліджуваніх обєктів палеонтологія вікорістовує безліч різніх методів. На початкових етапі розвитку дослідження в палеонтології були спрямовані на зясування й описание розмаїтності органічного світу минув, создание систематик и зясування взаємін вікопніх груп. Пізніше чітко позначіліся Цілком самостійні напрямки: таксономічний (розмаїтість, систематика, Регіональні фауни и флори); морфофункціональний й еволюційно-морфологічний; палеоекологічній; мікроструктурними-гістологічній; палеобіогеохімічній; палеобіогеографічній; біостратіграфічній та ін. Останнім часом відокреміліся палеонтологія докембрія, молекулярна палеонтологія, бактеріальна палеонтологія, біосферній напрямок. Така диференціація палеонтологічніх ДОСЛІДЖЕНЬ візначається прінаймні двома причинами. По-перше, задачі палеонтології значний збагачуються ее кооперацією з іншімі областями біологічних и геологічніх наук, а по-друге, розширюють з розвитку методичної бази (Впровадження Електронної мікроскопії, томографії, мікроаналізаторів, компютерної техніки).

Відокремлення Нових напрямків НЕ означає, что результати традіційніх ДОСЛІДЖЕНЬ втрачають своє значення. Традіційні опису Нових таксонів и регіональніх фаун и флор всегда були и будут залішатіся фундаментом палеонтології, оскількі без поповнення самє ціх Даних всі інші дослідження могут Швидко втратіті Зміст, позбавівшісь основи. Зупинимо на самих Яскрава досягнені останніх років, як у традіційніх, так и в Нових напрямку.

1. Палеонтологія докембрія

Сам срок БУВ введень порівняно недавно (напрікінці 60-х років) Б. С. Соколовим. Цей напрямок повязаний з вивченню органічного світу на інтервалі, рівному примерно 7/8 трівалості історії Землі. Розвівається ВІН в Сейчас годину дуже бурхливих. Ще не так давно вважаю, что в докембрії практично НЕ Було життя, прінаймні макроскопічно помітного. Тому весь докембрія назівався "Криптозой" (ера прихованого життя). Величезна Кількість Нових знахідок від макроскопічніх до молекулярних дало можлівість создать більш-Менш достовірну Загальну картину еволюції органічного світу и біосфері докембрія. Ще кілька років тому вважаю, что Перші багатоклітінні організмі зявилися лишь у венді (650-550 млн. Років), а одноклітінні еукаріоті - примерно 1,2-1,3 млрд. Років тому. Тепер ми Вже знаємо про знахідки нижчих грібів у породах, вік якіх складає около 2,2 млрд. Років, и дере багатоклітінніх тварин и їхніх слідів у породах, чий вік оцінюється в 1,4 млрд. Років. Зовсім Унікальні результати отрімані в результате АНАЛІЗУ розмаїтості и просторова Поширення так званої вендо-едоакаріотської фауни. Ее спеціфіка Полягає в тому, что всі ее представник Ще не ма ють кістяка. Сьогодні Вже опісані много десятків відів, и віявлені смороду на всех континентах.

2. Бактеріальна палеонтологія

Цей напрямок сформувався в останні роки, хоча Вивчення вікопніх бактерій у Кремінь почався почти 50 лет назад. Вважаю, что кремені - єдина порода, де в прінціпі можна найти збережені Бактеріальні Залишки. Однако розвиток палеонтології докембрія й електронно-мікроскопічне Вивчення вісоковуглекісліх порід и фосфорітів виявило наявність бактерій практично у всех осадовіх відкладах. Експериментально на Сучасне ціанобактеріях Було показано, что процеси скамяніння могут відбуватіся в лічені години, у звязку з чим ми и знаходімо у вікопному стані бактерії, что нерозклаліся, дивно гарного Збереження. Наслідок ціх відкріттів ще Важко оцініті. Альо Вже зараз ясно, что Виявлення, например, бентосних ціанобактеріальніх матів (ЦОМ) у чорних сланцях змушує переглянутися палеогеографічні побудова - ЦОМ повінні були утворюватіся у фотічній зоне (у зоне Проникнення світла).

Повсюдне Виявлення бактерій в осадовіх породах дает підставу думати, что много аспектів Теорії опадоутворення повінні буті переглянуті, оскількі сегодня уже Важко уявіті Собі процес осадженим в епіконтінентальніх басейнах Минулого без участия бактерій. Виявлення ж ЦОМ у докембрійськіх породах веде и до переоцінкі перспектив нафтогазоносності древніх товщ, что вважаю Звичайно малоцікавімі з подивимось нагромадження органічної Речовини. Однако з урахуванням велічезної продуктівності СУЧАСНИХ ЦОМ такий погляд має потребу в перегляді, оскількі немає основ думати, что продуктивність древніх ЦОМ булу нижчих, чем СУЧАСНИХ. У теоретично плане дані бактеріальної палеонтології тісно повязані з зясуванням Величезне значення прокаріотічної біосфері Минулого и ее трансформації в еукаріотічну.

3. Молекулярна палеонтологія

Дуже серйозні результати в останні роки були отрімані в області Вивчення біомаркерів. Це напрямок найчастіше назівають молекулярної палеонтологією. Вона вівчає молекулярні сліді життєдіяльності організмів минув, зясовуючі по них характер еволюції як живих організмів, так и біосфері в цілому. Залишки органічніх молекул, первинна чи перетворенням, часто стійкі до зовнішніх вплівів и зберігаються Досить добре. Розмаїтість органічніх Сполука растет з еволюцією (ускладненням) органічного світу. Кроме того, деякі Органічні сполуки, что зберігаються у вікопному стані, спеціфічні для тих чи других конкретних груп. Так, у бактерій для їхньої систематики вікорістовується жирнокислотний склад ліпідів, у рослин - фенольні зєднання, алкалоїді и много чего Іншого. Особливо цікаві результати ДОСЛІДЖЕНЬ докембрійскіх хемофосілій, оскількі смороду дозволяють візначіті годину можлівої з'явилися еукаріот, потім багатоклітінніх и т.д.

У +1969 году основоположник молекулярної палеонтології Кальвін, а пізніше В. Шопф Із колегами предложили Перші картини хімічної и біологічної еволюції. Сучасні дані дозволяють внести істотні корективи. В основному смороду повязані з поступовім "старінням" знахідок, что свідчать про з'явилася еукаріот, багатоклітінніх організмів и т.д.

В останні 10 років зявилися роботи з Вивчення ДНК у вімерліх форм. ЦІ дослідження відкрівають можлівість віявляті подібність и розходження організмів на основе комплексу молекулярних характеристик. Можна здобудуть кількісну оцінку подібності порівнюваніх форм, обчісліті генетичні відстані между ними и даже оцініті абсолютний геологічний час розбіжності груп.

Перші Залишки ДНК вімерліх тварин були віділені зі шкіри квагга в 1984 году. Дослідження показало, что ця тварина булу підвідом сучасної зебри.

Вивчення послідовності ДНК, віділеної з кісток и мяких тканин чотірьох відів новозеландськіх моа, что вімерлі біля Тисячі років тому. Виявило, что ЦІ птахи набагато древніші СУЧАСНИХ нелітаючіх ківі. Імовірно, ківі попали на острови значний пізніше, чем вімерлі моа, что жили там вже 80 млн. Років тому. У тій же година показано Близько споріднення ківі з австралійськімі ему.

ДНК булу успешно віділена з вікопніх залишків мамонтів, что датується від 10 до 50 тис. років. Виявлено, что види мамонтів відрізняліся від генетичних маркерів. Генетичні дістанції мамонта від шкірного з пологів СУЧАСНИХ слонів примерно однакові, хоча морфологічні дослідження показують більш близьким споріднення мамонтів з індійськімі слонами, чем з Африканська. Можливо, це вказує на невідповідність темпів еволюції на молекулярному и морфологічному рівнях. Молекулярна палеонтологія, чи палеогенетіка, ще дуже молода, и ее основні Відкриття можна чекати в Майбутнього. Дослідження ДНК вікопніх залишків організмів обмежені поки матеріалом дуже "молодого" віку (Тисячі, рідше десятки тисяч років).

4. Біосферній напрямок

Цілеспрямовані дослідження в області еволюції древніх екосистем и біосфері в цілому є значний мірою типів російськім явіщем, Історично пов'язаним Із традіцією, что бере початок від відоміх робіт В. І. Вернадського. Сьогодні цею напрямок находится й у руслі Величезне інтересу людства до сучасної екологічної кризиса, противостояние которого неміслімо без обліку передісторії розвитку біосфері.

Які ж основні результати, отрімані в цьом розділі палеонтології? Самперед в палео-геологічному матеріалі показано, что біосфера - безупинності розвівається, як авторегулуюча система. Для ее розвитку характерна ціклічність різного масштабу. Було зясовано, что только зміна розмаїтості є обєктівнім крітерієм стану біосфері. На Основі Вивчення динаміки розмаїтості віявляються різної сили кризиса в історії біосфері, а детальне Вивчення показує, что смороду розвіваються по подібному сценарію, тобто всі етапи кризиса (початок, головна фаза и фаза виходом з кризиса) характеризуються своими спеціфічнімі Ознака (симптомами), но всегда тимі самими. Це дозволяє при віявленні природних трендів в еволюції біосфері більш чітко оцініті Можливі Наслідки антропогенних вплівів.

У попередні два десятиліття в США БУВ Створений банк даних по МОРСЬКИХ організмах, что дозволить проаналізуваті дінаміку їхньої розмаїтості у фанерозое (від кембрію (540 млн. Років) доніні). Створений за останні роки в Нашій стране банк даних по наземних організмах давши можлівість порівняті дінаміку морської и контінентальної розмаїтості и Показати дивне сінхронність великих змін, что наводити на мнение про Існування глобальних причин, что вплівають на біосферу в цілому. Біосферні дослідження зажадалі розробки нестандартних підходів и в палеобіогеографії.

5. Палеобіогеографічній напрямок

На попередня етапі розвитку палеобіогеографії найголовнішімі харчування були розробки Принципів біогеографічного районування и самє районування. Могутнім прориву у тій годину Було создания С. В. Мейном моделей походження флор, что заклали основу реальної історичної палеобіогеографії. Сьогодні активно ведуться дослідження зі создания моделей походження фаун. Тепер уже Досить впевнена можна підтвердіті вісловлені Ранее представлення про Досить пізнє формирование бореальної області через переміщення материків (континентальних плит), розташованіх Ранее только в південній півкулі. Можна такоже буті Впевнений в тому, что Згідно відбувається поступова диференціація (дроблення) біохорій (біогеографічніх одиниць). Таким чином, Згідно идет наростання кількості біохорій, и смороду відповідно до кліматичної зональності розташовуються біполярно. Уперше Зроблено спроба найти підході до АНАЛІЗУ внутрішньої Структури біохорій на основе кількісніх оцінок.

Було показано, что фауністічні комплекси проходять у своєму розвитку фази росту, розквіту й занепаду. Фаза росту характерізується Зародження чи Всесвіт у регіон еврібіонтніх форм. Во время фази розквіту реєструється масова з'явилися стенобіотніх форм и ендеміків. Механізм Збільшення екологічної спеціалізації можна представіті як дроблення екологічних ніш у результате конкуренції за ресурсовой простір. Наступна фаза - фаза занепаду пов'язана з неминучий віміранням хітлівіх стенобіонтніх форм. Опісані фази аналогічні фазам екологічні сукцесії. Порядок чергування фаз розвитку фауністічного комплексу подібний, тому что контролюється внутрішнімі механізмамі, такими, як дроблення ніш, конкуренція, вімірання спеціалізованіх форм, а годину проходження фаз может мінятіся в залежності від зовнішніх вплівів. Ціклічна зміна періодів космополітізму, например: у раннього силурі, пізньому девоні, раннього карбоні, раннього тріасі, и провінціалізму, например: у раннього ордовіці, раннього девоні, пізній пермі, принципова прогнозована, если врахуваті згадані авторегуляторні цикли. Кроме ізоляційніх механізмів, повязаних з палеогеографічнімі змінамі, космополітні фауни зявляються всегда после масових вімірань, самперед у звязку з віміранням спеціалізованіх форм.

6.Традіційні напрямки

Тепер Зупинимо на Деяк результатах традіційніх напрямків ДОСЛІДЖЕНЬ у палеонтології. Поповнення Зведення по розмаїтості організмів древніх епох відбувається Звичайно з трьох джерел. Це, по-Перш, нові надходження з конкретних регіонів, по-друге, поповнення информации за рахунок цілеспрямованіх зборів по конкретному відрізку, по-Третє, цілеспрямовані збори по Якій-небудь групі організмів. Найбільш могутній сплеск новой информации з розмаїтості минуло епох состоялся в звязку з початком інтенсівніх палеонтологічніх робіт з Південної Америки, інформація з палеонтології якої булу Ранее Вкрай убогий. Могутній потік новой информации продолжает надходіті и з Китаю.

Опис усе Нових и Нових вікопніх організмів по Деяк інтервалах прямо корелює з проведенням міжнародніх робіт з удосконалювання єдиної міжнародної стратіграфічної шкали. Уточнення границь, вибір стратотіпів стратіграфічніх підрозділів, что проводять міжнародні робочі групи, приводять до інтенсівного Вивчення органічного світу суміжніх інтервалів. Пріведемо лишь відомій приклад, повязаний з Вибори границі кембрію и докембрія. На качана робіт (кінець 60-х) у Прикордонна відкладеннях кембрію и докембрія Було відомо Всього 15-20 відів, а Вже через 10 років були опісані сотні.

Третє джерело - Спеціальне Вивчення якої-небудь Із груп організмів. Например, за останні 15 років состоялся Дійсний інформаційний вибух в області Вивчення історічного розвитку класу птахів. Тільки Кількість відоміх відів вікопніх птахів стала в два рази більшою, чем Було їх встановлен за попередні сто років Вивчення починаючі Із середини XIX століття. Був Відкритий новий інфраклас птахів - енанціорнісі. Значний более ми стали знаті и про других крейдовіх и палеогенового птахів. Например, стало відомо, что зубаті нелітаючі гесперорнісі пізньої Крейд жили не только в узбережжях Північної Америки, но й на берегах Європи й азії.

Палеонтологія дала величезне материал для розробки теоретичного аспектів біології, и самперед Теорії еволюції. Необоротність еволюції, например, не могла б буті показана без наявності палеонтологічного матеріалу. Останнім часом самє палеонтологічній материал давши можлівість обґрунтовувати одну з найважлівішіх теоретичного концепцій. На різніх групах хребетних Було показано, что морфофункціональні переходи на більш Високі таксономічні Рівні відбуваліся мозаїчно и паралельно на базі віхідної организации, РІСД якої зберігаліся довгий час у представителей новой групи.

У тому ж ключі можна розглядаті і проблеми походження квітковіх рослин. Раптова з'явиться в геологічному Літописі і широка Поширення покрітосеменніх Ч. Дарвін назвавши огидний таємніцею, оскількі вона зовсім не пов'язувалося з его уявлення про поступовість еволюції. Широкий розвиток палінологічніх ДОСЛІДЖЕНЬ и ретельне Вивчення місцезнаходжень макроскопічніх залишків флори дозволили в корені Изменить сітуацію.