Paleontologisk metode til undersøgelse: funktioner

Indholdsfortegnelse:

Paleontologisk metode til undersøgelse: funktioner
Paleontologisk metode til undersøgelse: funktioner
Anonim

Historien om vores planets udvikling studeres af næsten alle videnskaber, og hver har sin egen metode. Palæontologisk refererer for eksempel til den videnskab, der studerer lange tidligere geologiske epoker, deres organiske verden og de mønstre, der opstår under dens udvikling. Alt dette er tæt forbundet med studiet af de bevarede spor af gamle dyr, planter, deres vitale aktivitet i fossile fossiler. Hver videnskab har dog langt fra én metode til at studere Jorden, de eksisterer oftest som et sæt metoder, og videnskaben om palæontologi er ingen undtagelse.

palæontologisk metode
palæontologisk metode

Science

For bedre at navigere i terminologien, før man stifter bekendtskab med den palæontologiske metode, er det nødvendigt at oversætte det komplekse navn på denne videnskab fra græsk. Det består af tre ord: palaios, ontos og logos - "gammel", "eksisterende" og "undervisning". Som et resultat viser det sig, at videnskaben om palæontologigenopretter, præciserer, studerer de forhold, som længe uddøde planter og dyr levede under, udforsker, hvordan økologiske relationer udviklede sig mellem organismer, samt forholdet mellem eksisterende organismer og det abiotiske miljø (sidstnævnte kaldes økogenese). Den palæontologiske metode til at studere måderne for planetens udvikling vedrører to dele af denne videnskab: palæobotani og palæozoologi.

Sidstnævnte studerer Jordens geologiske fortid gennem dyreverdenen, der eksisterede i disse epoker og er til gengæld opdelt i hvirveldyrs palæozoologi og hvirvelløse dyrs palæozoologi. Nu er der også tilføjet nye moderne afsnit her: palæobiogeografi, tafonomi og palæøkologi. Den palæontologiske metode til at studere Jorden bruges i alle. Paleoøkologi er et afsnit, der studerer habitatet og forholdene i det med alle forhold mellem organismer fra den fjerne geologiske fortid, deres ændringer i løbet af den historiske udvikling under pres fra omstændighederne. Taphonomy udforsker organismers fossile tilstand i mønstrene for deres begravelse efter døden, såvel som betingelserne for deres bevarelse. Paleobiografi (eller palæobiogeografi) viser fordelingen af visse organismer i historien om deres geologiske fortid. Det viser sig således, at den palæontologiske metode er studiet af processen med overgangen af rester af planter og dyr til en fossil tilstand.

palæontologisk metode er
palæontologisk metode er

Trin

Bevarelsen af fossile organismer i sedimentære bjergarter i denne proces indeholder tre faser. Den første er, når organiske rester ophobessom et resultat af organismers død, deres nedbrydning og ødelæggelse af skelettet og blødt væv fra virkningen af ilt og bakterier. Nedrivningssteder ophober sådant materiale i form af samfund af døde organismer, og de kaldes thanatocenoser. Den anden fase i bevarelsen af fossile organismer er begravelse. Næsten altid skabes betingelser, hvorunder thanatocenosen er dækket af sediment, hvilket begrænser adgangen til ilt, men processen med ødelæggelse af organismer fortsætter, da anaerobe bakterier stadig er aktive.

Alt afhænger af hastigheden af begravelse af resterne, nogle gange bevæger sedimentationen sig hurtigt, og begravelser ændrer sig kun lidt. Sådanne begravelser kaldes taphocenosis, og den palæontologiske metode udforsker dette med meget større effekt. Den tredje fase i bevarelsen af fossile organismer er fossilisering, det vil sige processen med at omdanne løse sedimenter til faste klipper, hvor organiske rester samtidig bliver til fossiler. Dette sker under påvirkning af forskellige kemiske faktorer, som studerer den palæontologiske metode i geologi: processerne med forstening, omkrystallisering og mineralisering. Og komplekset af fossile organismer her kaldes oryctocenosis.

Bestemmelse af klippernes alder

Den palæontologiske metode giver dig mulighed for at bestemme bjergarters alder ved at undersøge fossilerne af resterne af havdyr, der er blevet bevaret gennem processen med forstening og mineralisering. Selvfølgelig kan man ikke undvære at klassificere typerne af gamle organismer. Den findes, og med dens hjælp studeres forhistoriske organismer, der findes i stenmassen. Undersøgelsen finder stedfølgende principper: den evolutionære karakter af udviklingen af den organiske verden, den gradvise ændring i tiden af ikke-gentagende komplekser af døde organismer og irreversibiliteten af udviklingen af hele den organiske verden spores. Alt, hvad der kan studeres ved hjælp af palæontologiske metoder, vedrører kun for længst svundne geologiske epoker.

Når man bestemmer mønstre, er det nødvendigt at lade sig vejlede af de vigtigste bestemmelser, der giver mulighed for brug af sådanne metoder. For det første er der i de sedimentære formationer i hvert kompleks fossile organismer, der kun er iboende til det, dette er det mest karakteristiske træk. Palæontologiske forskningsmetoder gør det muligt at bestemme stenlag af samme alder, da de indeholder lignende eller identiske fossile organismer. Dette er den anden egenskab. Og den tredje er, at den lodrette del af sedimentære bjergarter er absolut den samme på alle kontinenter! Den følger altid den samme rækkefølge i rækken af fossile organismer.

metoder for generel biologi palæontologiske
metoder for generel biologi palæontologiske

Guide Fossils

Metoderne til palæontologisk forskning omfatter metoden til at lede fossiler, som også bruges til at bestemme klippernes geologiske alder. Kravene til at lede fossiler er som følger: hurtig udvikling (op til tredive millioner år), lodret fordeling er lille, og horisontal fordeling er bred, hyppig og velbevaret. Det kan for eksempel være lamelgælle, belemniter, ammonitter, brachionoder, koraller, arkæocyater osv.lignende. Langt de fleste fossiler er dog ikke strengt begrænset til en bestemt horisont, og derfor kan de ikke findes i alle sektioner. Derudover kan dette kompleks af fossiler findes i alle andre intervaller af samme sektion. Og derfor bruges i sådanne tilfælde en endnu mere interessant palæontologisk metode til at studere evolution. Dette er metoden til at guide sæt af formularer.

Former er helt forskellige i betydning, og derfor er der også en underinddeling for dem. Disse er kontrollerende (eller karakteristiske) former, der enten eksisterede før tiden blev studeret på et givet tidspunkt og forsvinder i det, eller kun eksisterer i det, eller befolkningen blomstrede på et givet tidspunkt, og forsvinden skete umiddelbart efter det. Der er også koloniale former, der optræder i slutningen af den undersøgte tid, og ved deres udseende er det muligt at etablere en stratigrafisk grænse. De tredje former er levn, det vil sige overlever, de er karakteristiske for den foregående periode, så når tiden under undersøgelsen kommer, vises de mindre og mindre og forsvinder hurtigt. Og tilbagevendende former er de mest levedygtige, eftersom deres udvikling på ugunstige tidspunkter falmer, og når omstændighederne ændrer sig, blomstrer deres befolkninger igen.

palæontologisk metode i biologi
palæontologisk metode i biologi

Palæontologisk metode i biologi

Evolutionær biologi bruger en lang række metoder fra relaterede videnskaber. Den rigeste erfaring er blevet akkumuleret inden for palæontologi, morfologi, genetik, biogeografi, taksonomi og andre discipliner. Han blev selve basen, medved hjælp af hvilken det blev muligt at gøre metafysiske ideer om organismers udvikling til det mest videnskabelige faktum. Metoderne for generel biologi var særligt nyttige. Palæontologisk er for eksempel inkluderet i alle studier af evolution og er anvendelig til studiet af næsten alle evolutionære processer. Den største information er indeholdt i anvendelsen af disse metoder om tilstanden af biosfæren; det er muligt at spore alle stadier af udviklingen af den organiske verden op til vores tid ved sekvenserne af ændring af faunaer og floraer. De vigtigste fakta er også identificerede fossile mellemformer, restaurering af fylogenetiske serier, opdagelsen af sekvenser i fossile formers udseende.

Den palæontologiske metode til at studere biologi er ikke alene. Der er to af dem, og begge omhandler evolution. Den fylogenetiske metode er baseret på princippet om at etablere slægtskab mellem organismer (for eksempel er fylogeni den historiske udvikling af en given form, som spores gennem forfædre). Den anden metode er biogenetisk, hvor ontogenese studeres, det vil sige den individuelle udvikling af en given organisme. Denne metode kan også kaldes komparativ-embryologisk eller komparativ-anatomisk, når alle udviklingsstadier af det undersøgte individ spores fra embryonets udseende til voksentilstanden. Det er den palæontologiske metode i biologi, der hjælper med at etablere udseendet af relative tegn og spore deres udvikling, anvende de modtagne oplysninger til biostratigrafi - arter, slægt, familie, orden, klasse, type, rige. Definitionen lyder sådan her: en metode, der finder ud af forholdet mellem gamle organismer fundet i jordskorpen af forskelligegeologiske lag, - palæontologisk.

hvad der kan studeres ved hjælp af palæontologiske metoder
hvad der kan studeres ved hjælp af palæontologiske metoder

Forskningsresultater

En lang undersøgelse af resterne af forlængst uddøde organismer viser, at de lavest organiserede, det vil sige primitive former for planter og dyr, findes i de fjerneste lag af klipper, de ældste. Og højt organiserede, tværtimod, er tættere på, i yngre indskud. Og ikke alle fossiler er lige vigtige for at fastslå deres alder, da den organiske verden har ændret sig meget ujævnt. Nogle arter af dyr og planter eksisterede i meget lang tid, mens andre døde ud næsten øjeblikkeligt. Hvis rester af organismer findes i mange lag og strækker sig langt langs lodret i snittet, for eksempel fra Kambrium til nutid, så bør disse organismer kaldes langlivede.

Med deltagelse af langlivede fossiler vil selv den palæontologiske metode i biologi ikke hjælpe med at fastslå den nøjagtige alder af deres eksistens. De er vejledende, som allerede forklaret ovenfor, og findes derfor meget forskellige og ofte meget fjerne steder fra hinanden, det vil sige, at deres geografiske udbredelse er meget bred. Derudover er de ikke et sjældent fund, der er altid et meget stort antal af dem. Men det var fossilerne, fordelt i forskellige klippelag, der gjorde det lettere at fastslå rækkefølgen af ændringer i førende former ved hjælp af metoderne i den generelle biologi. Den palæontologiske metode er uundværlig i studiet af gamle organismer skjult af tiden under tykkelsen af sedimentære bjergarter.

Lidt historie

Sammenligning af forskelligelag af klipper og undersøgelsen af fossilerne indeholdt i dem for at bestemme deres relative alder - dette er den palæontologiske metode, der blev foreslået i det attende århundrede af den engelske videnskabsmand W. Smith. Han skrev de første videnskabelige artikler inden for dette videnskabsområde, at lagene af fossiler er identiske. De blev successivt aflejret i lag på havbunden, og hvert lag indeholdt rester af døde organismer, der eksisterede netop på tidspunktet for dannelsen af dette lag. Derfor indeholder hvert lag kun sine egne fossiler, hvorfra det blev muligt at bestemme tidspunktet for dannelsen af sten i forskellige områder.

Stadierne af livstilstanden i dets udvikling sammenlignes med den palæontologiske metode, og begivenhedernes varighed er sat meget relativt, men deres rækkefølge, såvel som rækkefølgen af geologisk historie på alle dens stadier, kan spores pålideligt. Derfor sker kendskabet til historien om udviklingen af en bestemt del af jordskorpen gennem etablering og genopretning af sekvensen af ændringer i geologiske begivenheder, hele stien kan spores fra de ældste klipper til de yngste. Sådan bliver årsagerne til de ændringer, der har ført til det moderne udseende af livet på planeten, klarlagt.

palæontologisk metode i geologi
palæontologisk metode i geologi

I geologi

Paleontologiske metoder i geologi blev først foreslået meget tidligere. Det gjorde danskeren N. Steno i midten af 1600-tallet. Desuden formåede han helt korrekt at repræsentere processen med dannelse af sedimenter af stof i vand, og derforhan trak to hovedkonklusioner. For det første er hvert lag nødvendigvis afgrænset af parallelle overflader, der oprindeligt var placeret vandret, og for det andet skal hvert lag have en meget betydelig vandret udstrækning og derfor optage et meget stort areal. Det betyder, at hvis vi observerer forekomsten af lagene på skrå, så kan vi være sikre på, at forekomsten af denne forekomst var resultatet af nogle efterfølgende processer. Videnskabsmanden udførte geologiske undersøgelser i Toscana (Italien) og bestemte helt korrekt den relative alder af forekomster ud fra klippernes indbyrdes position.

Den engelske ingeniør W. Smith så kanalen blive gravet et århundrede senere og kunne ikke lade være med at være opmærksom på de tilstødende klippelag. Alle indeholdt lignende fossile rester af organisk stof. Men han beskrev de lag, der ligger langt fra hinanden, som skarpt forskellige i sammensætning. Smiths arbejde interesserede de franske geologer Brongniard og Cuvier, som brugte den foreslåede palæontologiske metode og i 1807 færdiggjorde en mineralogisk beskrivelse med et geografisk kort over hele Paris-bassinet. På kortet var der en betegnelse for fordelingen af lag med angivelse af alder. Det er svært at overvurdere betydningen af alle disse undersøgelser, de er uvurderlige, da både videnskaberne og geologien og biologien begyndte at udvikle sig usædvanligt skarpt på dette grundlag.

Darwins teori

Grundlæggerne af den palæontologiske metode til at bestemme bjergarters alder ved deres opdeling dannede grundlaget for fremkomsten af en virkelig videnskabelig begrundelse, eftersom, baseret på opdagelserne af Brongniard, Cuvier, Smith og Steno,revolutionerende ny og virkelig videnskabelig underbygning af denne metode. En teori om arternes oprindelse dukkede op, som beviste, at den organiske verden ikke er adskilte spredte livscentre, der opstod og døde ud i nogle geologiske perioder. Livet på Jorden er opstillet ifølge denne teori med ekstraordinær overtalelsesevne. Hun var ikke tilfældig i nogen af sine manifestationer. Som om et stort (og i øvrigt sunget i mange myter om gamle folk) livets træ dækker jorden med forældede (døde) grene, og i højden blomstrer og vokser det for evigt - sådan blev evolutionen vist af Darwin.

Takket være denne teori har organiske fossiler fået særlig interesse som forfædre og slægtninge til alle moderne organismer. Disse var ikke længere "formede sten" eller "naturkuriosa" med usædvanlige former. De blev historiens vigtigste dokumenter, der viser præcis, hvordan organisk liv udviklede sig på Jorden. Og den palæontologiske metode begyndte at blive anvendt så bredt som muligt. Hele jordens klode studeres: klipperne på forskellige kontinenter sammenlignes i sektioner, der er så langt fra hinanden som muligt. Og alle disse undersøgelser bekræfter kun Darwins teori.

palæontologisk metode til bestemmelse af bjergarters alder
palæontologisk metode til bestemmelse af bjergarters alder

Lifeforms

Det er bevist, at hele den organiske verden, som dukkede op ved de første, de tidligste historiske stadier af Jordens udvikling, ændrede sig kontinuerligt. Den var påvirket af ydre forhold og situationer, og derfor døde svage arter ud, og stærke tilpassede sig og forbedrede sig. Udviklingen gik fra det mestesimple, såkaldt lavt organiserede organismer til højt organiserede, mere perfekte. Den evolutionære proces er irreversibel, og derfor vil alle tilpassede organismer aldrig kunne vende tilbage til deres første tilstand, de nye tegn, der er dukket op, forsvinder ingen steder. Derfor vil vi aldrig se eksistensen af organismer, der er forsvundet fra jordens overflade. Og kun ved den palæontologiske metode kan vi studere deres rester i stenmasserne.

Langt fra alle problemer med at bestemme alderen på lagene er dog blevet løst. Identiske fossiler indesluttet i forskellige lag af klipper kan ikke altid garantere samme alder af disse lag. Faktum er, at mange planter og dyr havde en så fremragende evne til at tilpasse sig miljøforhold, at mange millioner år af deres geologiske historie levede uden væsentlige ændringer, og derfor kan deres rester findes i næsten alle aldersforekomster. Men andre organismer har udviklet sig med en enorm hastighed, og det er dem, der kan fortælle videnskabsmænd alderen på klippen, hvor de blev fundet.

Processen med ændring i tid for arter af fauna kan ikke forekomme øjeblikkeligt. Og nye arter dukker ikke op samtidigt forskellige steder, de slår sig ned med forskellig hastighed, og de dør heller ikke ud på samme tid. Relikviearter kan findes i dag i Australiens fauna. Kænguruer og mange andre pungdyr, for eksempel på andre kontinenter, døde ud for længe siden. Men den palæontologiske metode til at studere klipper hjælper stadig videnskabsmænd med at komme tættere på sandheden.

Anbefalede: