Палеонтология

Для выяснения геологической истории используются все возможные методы и материалы. Среди них не только геологические тела, но и остатки древних организмов. Для их изучения служит палеонтология. Это научная дисциплина на стыке геологии и биологии, исследующая организмы прошлого по их ископаемым остаткам и следам жизнедеятельности.

• История науки
• Современная наука
• Предмет, задачи и методы палеонтологии
• Работа и образование
• Заключение

История

Первые данные о окаменелостях древних организмов встречаются в античных источниках Ксенофана, Аристотеля, Геродота. Их исследование продолжалось и в эпоху Возрождения Дж. Фракосторо, Л. Да Винчи, Г. Агриколой, Б. Палисси. Однако в те времена не было сведений о возрасте организмов, которым принадлежат останки. Впервые это было выяснено Н. Стено и Р. Гуком.

Основателем палеонтологии в качестве научной дисциплины считают Ж. Кювье. Палеоботаника сформировалась благодаря А. Броньяру. Ж.Б. Ламарк сформулировал первую теорию эволюции. Также значительная роль в развитии палеонтологии принадлежит К. Рулье.

Современный этап начался благодаря разработке в 1859 г. Ч. Дарвином эволюционной теории. На основе этого В. Ковалевский создал эволюционную палеонтологию.

Ввиду значения этого открытия всю историю развития палеонтологии подразделяют на додарвинский и дарвинский этапы.

Палеонтология внесла значительный вклад в развитие геологических знаний. Так, был создан собственный метод отсчета времени, названный биохронологией. Более того, хроностратиграфическая шкала основана во многом на достижениях палеонтологии, так как в значительной степени она является биостратиграфической. Наконец, был создан палеонтологический метод, являющийся наиболее универсальным для обоснования стратиграфических подразделений, выяснения биологических корреляций и стандартизации биостратиграфических границ.

Современная наука

В настоящее время палеонтология занимается исследованием остатков организмов, их окаменелостей, отброшенных оболочек и прочих следов в рамках множества направлений.

Изначально данная наука изучала разнообразие древних организмов, выясняла их взаимоотношения и составляла систематику. В дальнейшем ввиду многообразия предметов исследования ввиду расширения методической базы и взаимодействия с другими дисциплинами произошла дифференциация ее на ряд направлений: таксономическое, эволюционно-морфологическое и морфофункциональное, палеоэкологическое, филогенетическое, микроструктурно-гистологическое, палеобиогеографическое, палеобиогеохимическое, биостратиграфическое и др.

По типу изучаемых организмов палеонтология включает два раздела:

• Палеоботаника
• Палеозоология

Первую дисциплину подразделяют на палеопалинологию (рассматривает споры и пыльцу), палеоальгологию (изучает водоросли), палеокарпологию (предмет — семена), палеомикологию (исследует грибы) и др.

Палеозоология включает исследование позвоночных и беспозвоночных организмов. Кроме того, существует раздел о древних микроорганизмах, названный микропалеонтологией. Наконец, можно отметить  такое специфическое направление, как палеоихнология, исследующее следы перемещения, представленные ихнофоссилиями и биоглифами, и прочих следов жизнедеятельности древних организмов.

Отдельно следует упомянуть разделы, занимающиеся изучением именно останков. Это тафономия и биостратономия. Первая выясняет закономерности процессов захоронения остатков древних организмов. Вторая изучает процессы, происходящие с останками с момента формирования до внедрения в осадочные пласты, их пространственное расположение, процессы накопления и захоронения.

Некоторые разделы палеонтологии расположены на стыке дисциплин, как и она сама. Так, палеоэкология исследует взаимосвязи между древними организмами, их сообществами и со средой обитания. Палеобиогеография занимается выяснением местообитаний.

Ввиду междисциплинарности палеонтология связана с многими науками, прежде всего, геологическими и биологическими. Взаимосвязь ее с геологией определяется двумя аспектами. Во-первых, геологические науки служат основным источником материалов и данных об условиях среды обитания в различные периоды. Во-вторых, в геологии используются многие палеонтологические достижения, особенно в историко-геологических дисциплинах. Взаимоействие рассматриваемой науки с биологией обусловлено тем, что предмет ее изучения является биологическим. Обратная связь состоит в том, что полученные данные используют для выяснения хода эволюции. Кроме того, в изучении мест обитания и их условий используются данные географических наук, таких как климатология, география и т. д.

Предмет, задачи, методы

Предметом палеонтологии являются любые остатки древних организмов и следы их жизнедеятельности.

Обобщенная задача данной дисциплины — реконструкция особенностей строения и жизнедеятельности организмов прошлого, восстановление на основе этого процесса эволюции. Для этого необходимо решение ряда более узких задач: изучение видового состава древних организмов, выяснение их морфологии и изменчивости, восстановление основных направлений их развития.

Ввиду нахождения палеонтологии на стыке наук, в ней используют методы геологических, биологических, географических наук. Так, палеоклиматологические и палеоэкологические методы служат для реконструкции среды обитания древних организмов, сопоставления ее с современными условиями и предположения их местообитаний.

Собственные палеонтологические методы служат для определения возраста пород на основе ископаемых организмов. При этом используются следующие положения: эволюционность развития органического мира, этапность смены не повторяющихся их комплексов, необратимость эволюции. Данные методы основаны на следующих принципах: специфических комплексах ископаемых организмов для каждого комплекса осадочных образований, близких комплексах организмов для сформировавшихся в одинаковых физико-географических условиях одновозрастных отложений, последовательной смене ископаемых организмов в разрезе осадочных пород всех материков.

Одним из палеонтологических является метод руководящих ископаемых. Его название объясняется тем, что в данном случае для определения возраста отложений применяют не все ископаемые организмы, а лишь руководящие. Такие остатки должны обладать следующими чертами: быстрой эволюцией, небольшим распространением как в горизонтальном, так и вертикальном направлении, характерными особенностями, хорошей сохранностью, частой встречаемостью.

Однако ввиду отсутствия строгой приуроченности большинства остатков к определенному горизонту, они присутствуют не во всех разрезах, а ископаемые одного комплекса могут встречаться в разных слоях. На основе этого был создан метод руководящих комплексов форм. В нем используются следующие формы: характерные (контролирующие), колониальные, доживающие (реликтовые), рекуррентные.

Кроме того, существуют эволюционные палеонтологические методы. К ним относятся филогенетический, биогенетический (сравнительно-эмбриологический или сравнительно-анатомический). Первый основан на установлении родственных связей между организмами. Второй исследует онтогенез.

Наконец, используются статистические палеонтологические методы. Процентно-статистический состоит в определении возраста отложений путем расчета процентного содержания общих видов ископаемых организмов в сравнении с данными эталонного разреза. Биометрический метод основан на математической обработке величин различных признаков организмов. По этим данным строят кривые изменчивости. Этот метод используют для корреляции разрезов.

Образование и работа. Палеонтолог

Обрести профессию палеонтолога можно двумя путями. Во-первых данная специальность встречается на геологических факультетах некоторых ВУЗов. Во-вторых, возможно работать в данной сфере с биологическим образованием. В дальнейшем такие специалисты трудятся в научно-исследовательской сфере в НИИ и музеях.

Заключение

Являясь междисциплинарной наукой, палеонтология совмещает достижения биологических и геологических наук. Полученные ей данные также используются в обеих отраслях. Профессия палеонтолога распространена очень слабо. Это может объясняться отсутствием прикладного значения данной науки. При этом фундаментальный вклад ее в развитие геологических и биологических знаний очень значителен. Геологическая история во многом основана на достижениях палеонтологии, а в биологии палеонтологические данные служат для реконструкции хода эволюции.