Каква наука изучава изкопаемите останки от изчезнали организми? Нови открития в палеонтологията

Земните недра съхраняват много минерали, с които можете да получите представа за дългото минало на нашите планети. Изследването на такива вкаменелости се занимава с палеонтология. През XIX век, когато тази дисциплина се е появила, е необходимо да се опише и изясни богатството на органичния свят, който съществуваше в миналото. Създадена е систематиката, изследвани са взаимовръзките на минералите. Тогава се формира съвременната структура на тази наука, състояща се от няколко подраздела.

Докембрийска палеонтология

Тази област изследва най-древния органичен свят. По правило изчезналите животни и растения оставят значителни следи. В случая с докембрийската палеонтология всичко е точно обратното. Доскоро се смяташе, че през този период няма живот или животът е твърде малък, за да се изучава с модерни инструменти. Ето защо докембрия се нарича още криптозой - епохата на скрития живот.

Палеонтологията е отговор на въпроса коя наука изучава изкопаемите останки от изчезнали организми. Въпреки това, когато става дума за докембрий, учените трябва да се справят с молекулярни и макроскопични находки. В същото време именно този материал помогна на специалистите да получат пълна еволюционна картина на живота.

Например, приема се, че първите едноклетъчни еукариоти са се появили преди 1.3 милиарда години. Съвременните палеонтологични изследвания опровергаха тази хипотеза. Благодарение на тях е известно, че долните гъби съществуват преди 2 милиарда години. Докембрийската палеонтология е наука, която изучава фауната, в която скелет все още не се е появил. Десетки видове и родове от такива организми са описани от специалисти, работещи в тази фундаментално важна област.

Бактериална палеонтология

Други нови открития в палеонтологията са свързани с бактериалната палеонтология. Преди 50 години, когато тази тенденция се появи само, учените смятат, че микроскопичните останки от живота могат да бъдат намерени само в кремъците. Последните проучвания показват, че вкаменените бактерии съществуват в почти всички седиментни образувания. Това откритие допринесе за изучаването на фосфатните скали и скалите с висок въглерод.

Бактериите остават в неразградено състояние поради факта, че процесът на петрификация (фосилизация) може да бъде завършен само за няколко часа. Всеки палеонтолог днес следи отблизо откритията, свързани с тях. Някои вече са обърнали идеи за органичния свят, съществувал в далечното минало.

Молекулярни изследвания

От особено значение за науката са така наречените молекулярни следи, които оставят организма от миналото. С помощта на тях се изследват нови факти за еволюцията на биосферата и отделните видове. Тези първични и трансформирани остатъци от молекули са дълго съхранени и притежават изключителна устойчивост на външни влияния.

Молекулярната палеонтология е наука, която изучава биомаркери и хемофосили. Според характеристиките на тези следи се съставят систематика на растенията (на алкалоиди и фенолни съединения), бактерии (върху мастните киселинни състави на липидите) и др. ,

ДНК изследване

Авторът на термина "молекулярна палеонтология" Мартин Калвин през 1969 г. предложи на научната общност първата картина на биологичната и химичната еволюция, основана на откритията му. Оттогава в тази област се появиха много нови изследвания. Някои от тях са посветени на ДНК на изчезнали видове. Молекулните характеристики позволяват да се разграничат различията и приликите на организмите. Използването на данните от палеонтологията се определя от генетичното разстояние между видовете, техните различия според геоложката хронология. Първият такъв опит е свързан с изучаването на кожата на изчезналата квага.

Постепенно палеонтолозите и биолозите откриха за себе си всички нови факти за ДНК. Важен принос за това изследване е направил многомерна верижна реакция. Чрез нея изкуствено се размножава ДНК последователността, което прави възможно получаването на области от гени, които са подходящи за химичен и биологичен анализ. Каква наука изучава изкопаемите останки от изчезнали организми? Палеонтология. Какво науката ви позволява да отговорите на най-трудните въпроси за техния произход? Молекулярна палеонтология.

Генетични маркери

За първи път методът на полидимерна верижна реакция даде на учените нови данни след неговото прилагане към материала, който се оказа остатък на мозъка, който принадлежеше на първобитния човек, живял преди 7000 години. Определянето на възрастта чрез ДНК е важна функция на палеонтологията. Например, изучаването му в костите на изчезналия моа, който някога е живял в Нова Зеландия, показва, че тези птици са живели там много по-рано от кивито, въпреки че преди това не е имало доказателства.

Генетичните маркери на мамутите показват, че те са много по-близки по своята морфология от индийските слонове, отколкото до африканските слонове. Останките от тези изчезнали животни принадлежат към период от няколко десетки хиляди години. Примерът на мамутите показва, че молекулярната палеонтология се занимава с относително млад материал.

Палеонтология и екосистеми

Ако археологическите разкопки помогнат да се вдигне завесата на тайната в историята на човечеството, палеонтологичните разкопки са свързани не само с животинския свят, но и с историята на екосистемата и биосферата като цяло. В местната наука тази област има дълга традиция, свързана с работата на великия натуралист Владимир Вернадски. Днес интересът към този раздел е толкова висок, колкото и по света, поради опасността от глобални екологични щети.

История на биосферата

Науката, която изучава отпечатъците и вкаменелостите на изчезнали организми, показва, че биосферата е непрекъснато развиваща се система. Нещо повече, тя е автоматично регулирана и се подчинява само на естествените си закони. Състоянието на биосферата може да бъде оценено от промяната в нейното разнообразие. Това помагат древните разкопки на палеонтолозите.

Изследвания на учени позволяват да се разбере - характерна черта на биосферата е цикличният характер на неговото развитие. Всяка криза с видовете има общи фази от началото и от основната фаза до завършване. Нарушенията на цикличността под влиянието са обект на изследване на учени, които откриват мярката за антропогенно въздействие. Констатациите на палеонтолозите показват глобалния характер на факторите, засягащи биосферата. Например, на различни континенти могат да се наблюдават едновременни изблици и изчезване на видовото разнообразие.

Компютърна томография

Изкопаемият материал, който палеонтолозите намират днес, се изучава с помощта на специално оборудване. Така че много важни компютърни томографи. Използвайки ги, експерти сканират изкопаеми рентгенови лъчи. Без да се уврежда уникалният материал, този метод дава на учените информация за парчета от необходимите области.

Компютърната томография прави възможно възпроизвеждането на вътрешната структура на скелети на изчезнали животни. Такива модели са особено важни при изследването на черепите и мозъчните кухини. Някои находки свидетелстват за любопитни факти от живота на индивид, чиито останки са оцелели до нашето време. Томографско изследване на черепа на един от анкилозаврите показва, че преди 80 милиона години това животно е получило физическо нараняване, в резултат на което развива патологично образуване на остеома.

paleobiogeography

Палеобиогеографията е изключително важна за изучаване на биосферата и екологичните процеси. Тази наука се формира след създаването на модел на флоренния произход, въз основа на който се появяват принципите на зониране. Днес се създават и модели на произход на фауната. Учените, работещи в тази посока, обръщат много внимание на процесите на диференциация (фрагментация).

Подробно са изследвани биохори (биогеографски единици). Техният брой нараства с еволюцията. Те са разположени според климатичната зоналност и принципа на биполярността. Съвсем наскоро историята на палеонтологията бе белязана от важно събитие. За първи път бяха намерени подходи за анализ на присъщите свойства на биохора, използвайки количествени оценки. Развитието на фаунистичния комплекс започва с етап на растеж. На този етап възниква появата на видове и тяхното въвеждане в нов регион за себе си. Тогава идва и разцветът, когато се появяват нови ендемични и стенобиотични форми. Конкуренцията за пространство и ресурси води до фрагментация. екологични ниши.

Нови открития

Днес основните палеонтологични разкопки се извършват в Южна Америка и Китай, откъдето по-рано потокът от информация беше доста ограничен. Появяват се описания на неизвестни досега организми. Международната работа продължава да подобрява цялостната стратиграфска скала. Каква наука изучава изкопаемите останки от изчезнали организми? Палеонтология. Днес тази наука привлича все по-прецизни граници на геоложките епохи, което е изключително важно за подобряване на разбирането за миналия живот на Земята. Например, през последното десетилетие са открити стотици видове, които са живели на кръстопътя на докембрия и камбрия.

Важен принос за появата на нови палеонтологични факти е откриването на така наречените извънредни погребения (наричани още лагерстати). По правило те съдържат изкопаеми останки от организми, които нямат аналози в света. Такива погребения на Бургес в Канада и неназованото местоположение в Сибир по бреговете на река Лена са широко известни. Благодарение на последното учените са научили за съществуването на неизвестни досега видове червеи, брадоириди, течофори и др.

Проучване на птиците

Ако археологическите разкопки разкрият завеса на тайната за историята на човечеството, тогава палеонтологичните изследвания помагат да се открият нови факти за други групи организми. Последните години са свързани с тази информационна експлозия за историческото развитие на птиците. Броят на изследваните изкопаеми видове в продължение на 15 години веднага се удвои. Беше открит неизвестен досега инфракционно тяло на енанзиорнисов, който е живял в периода на креда и вид северноамерикански протоавис, който е живял в късния триас. Някои учени днес твърдят, че той е прародител на всички съвременни птици.

Част от находките позволяват не само да се идентифицират нови видове, но и да се изяснят фактите за вече известните. Преди това се смяташе, че безлелените зъби Hesperornis са живели само в Северна Америка. Последните открития дават възможност да се добави: този вид също е живял в Азия и Европа. За каква наука изучава изкопаемите останки от изчезнали организми, заснеха много филми и написаха много книги. Всички те помагат да се популяризира палеонтологията. Все още има много предизвикателства пред нея. Например, не е съвсем ясно какъв е произходът на всички същите птици.

Значението на палеонтологията

Палеонтологията е станала източник на богат материал за изграждане на теоретичните основи на биологията. На първо място, става дума за изследване на еволюцията. Именно палеонтологичният материал позволява да се потвърди необратимостта на този процес. Дори и днес констатациите на учените дават всички нови факти за развитието на живота на Земята. Подробно са описани процесите на морфологични промени в различни гръбначни животни. По едно време, благодарение на откритията на палеонтолозите, е било възможно да се установи връзка между земноводните, рибите и влечугите.

Трудно е да се надцени приносът към науката на основателя на еволюционната теория, Чарлз Дарвин. Но дори и той не можеше да разбере причината за внезапната поява и широко разпространените покритосеменни, които го последваха. Мистерията на тези растения не можеше да бъде решена в продължение на много десетилетия. И само подробни палеонтологични изследвания ни позволиха да опишем историята на покритосеменните.