Jaka nauka bada skamieniałe szczątki wymarłych organizmów? Nowe odkrycia w paleontologii

Trzonie ziemi przechowują wiele minerałów, dzięki którym można zorientować się w długiej przeszłości naszych planet. Badanie takich skamieniałości związanych z paleontologią. W XIX wieku, kiedy powstała ta dyscyplina, konieczne było opisanie i wyjaśnienie bogactwa świata organicznego, który istniał w przeszłości. Systematyka została stworzona, zbadano związki minerałów. Następnie uformował nowoczesną strukturę tej nauki, składającą się z kilku podrozdziałów.

Paleontologia przedkambryjska

Obszar ten bada najstarszy ekologiczny świat. Z reguły wymarłe zwierzęta i rośliny pozostawiają po sobie znaczące ślady. W przypadku paleontologii prekambryjskiej wszystko jest dokładnie odwrotne. Do niedawna powszechnie wierzono, że w tym okresie nie było życia, lub życie było zbyt małe, aby można było je studiować przy pomocy nowoczesnych narzędzi. Właśnie dlatego prekambryjski jest również nazywany kryptozoicznym - erą ukrytego życia.

Paleontologia jest odpowiedzią na pytanie, co nauka bada skamieliny wymarłych organizmów. Jednakże, jeśli chodzi o prekambryjskie, naukowcy muszą zajmować się odkryciami molekularnymi i makroskopowymi. W tym samym czasie to właśnie ten materiał pomógł specjalistom uzyskać kompletny ewolucyjny obraz życia.

Na przykład założono, że pierwsze jednokomórkowe eukarioty pojawiły się 1,3 miliarda lat temu. Współczesne badania paleontologiczne obaliły tę hipotezę. Dzięki nim wiadomo, że niższe grzyby istniały 2 miliardy lat temu. Paleontologia przedkambryjska to nauka, która bada faunę, w której szkielet jeszcze nie powstał. Dziesiątki gatunków i rodzajów takich organizmów opisują specjaliści pracujący w tak fundamentalnie ważnej dziedzinie.

Paleontologia bakteryjna

Inne nowe odkrycia w paleontologii związane są z paleontologią bakteryjną. 50 lat temu, kiedy pojawił się ten trend, naukowcy uważali, że mikroskopijne pozostałości życia można znaleźć tylko w krzemieniach. Ostatnie badania wykazały, że skamieniałe bakterie występują w prawie wszystkich formacjach osadowych. Odkrycie to przyczyniło się do badań skał fosforytowych i skał o dużej zawartości węgla.

Bakterie pozostają w stanie niezłożonym, ponieważ proces petryfikacji (fosylizacja) może zostać zakończony w ciągu zaledwie kilku godzin. Każdy dzisiejszy paleontolog bardzo uważnie śledzi związane z nimi odkrycia. Niektórzy już przeobrażają się w pomysły na temat świata organicznego, który istniał w odległej przeszłości.

Badania molekularne

Szczególne znaczenie dla nauki mają tak zwane molekularne ślady, które pozostawiły po sobie organizmy przeszłości. Za ich pomocą badane są nowe fakty dotyczące ewolucji biosfery i poszczególnych gatunków. Te pierwotne i przetworzone reszty cząsteczek są długo zachowane i mają wyjątkową odporność na wpływy zewnętrzne.

Paleontologia molekularna to nauka zajmująca się biomarkerami i chemoskładnikami. Zgodnie z charakterystyką tych śladów zestawia się systematykę roślin (alkaloidy i związki fenolowe), bakterie (skład kwasów lipidowych) itd. Podstawowe znaczenie mają prekambryjskie badania prekambryjskie, ponieważ dzięki nim można określić okres występowania wielokomórkowych, eukariotycznych itp. .

Badanie DNA

Autor terminu "paleontologia molekularna" Martin Calvin w 1969 roku przedstawił społeczności naukowej pierwszy obraz ewolucji biologicznej i chemicznej oparty na jego odkryciach. Od tego czasu pojawiło się wiele nowych badań w tej dziedzinie. Niektóre z nich są poświęcone DNA gatunków wymarłych. Charakterystyka molekularna pozwala rozróżnić różnice i podobieństwa organizmów. Wykorzystanie danych paleontologicznych jest zdeterminowane genetyczną odległością między gatunkami, ich różnicami w zależności od chronologii geologicznej. Pierwsze takie doświadczenie związane było z badaniem skóry wyginiętej kwaggi.

Stopniowo paleontolodzy i biolodzy odkryli dla siebie wszystkie nowe fakty dotyczące DNA. Ważnym wkładem w te badania była wielowymiarowa reakcja łańcuchowa. Za jego pomocą sekwencja DNA jest sztucznie rozmnażana, co umożliwia uzyskanie regionów genów odpowiednich do analizy chemicznej i biologicznej. Jaka nauka bada skamieniałe szczątki wymarłych organizmów? Paleontologia. Jaka nauka pozwala ci odpowiedzieć na najtrudniejsze pytania dotyczące ich pochodzenia? Paleontologia molekularna.

Markery genetyczne

Po raz pierwszy metoda wielowymiarowej reakcji łańcuchowej dała naukowcom nowe dane po zastosowaniu w materiale, który okazał się pozostałością mózgu należącą do prymitywnego człowieka żyjącego 7000 lat temu. Oznaczanie wieku za pomocą DNA jest ważną funkcją paleontologii. Na przykład, badanie go w kościach wymarłych moa, które kiedyś żyły w Nowej Zelandii, wykazało, że te ptaki żyły tam dużo wcześniej niż kiwi, chociaż wcześniej nie było dowodów.

Markery genetyczne mamutów wskazują, że są one znacznie bliższe morfologii hinduskim słoniom niż słoniom afrykańskim. Pozostałości tych wymarłych zwierząt należą do okresu kilkudziesięciu tysięcy lat. Przykład mamutów pokazuje, że paleontologia molekularna zajmuje się stosunkowo młodym materiałem.

Paleontologia i ekosystemy

Jeśli wykopaliska archeologiczne pomogą podnieść zasłonę tajemnicy nad dziejami ludzkości, wykopaliska paleontologiczne wiążą się nie tylko ze światem zwierzęcym, ale także z historią ekosystemu i biosfery jako całości. W naukach krajowych obszar ten ma długą tradycję związaną z pracą wielkiego przyrodnika Władimira Wernadskiego. Dzisiaj zainteresowanie tą sekcją jest tak wysokie, jak na całym świecie, ze względu na niebezpieczeństwo globalnych szkód dla środowiska.

Historia biosfery

Nauka, która bada odciski i skamieniałości wymarłych organizmów, pokazała, że ​​biosfera jest ciągle ewoluującym systemem. Co więcej, jest on automatycznie regulowany i przestrzega tylko swoich naturalnych praw. Stan biosfery można ocenić na podstawie zmiany jego różnorodności. To właśnie pomagają starożytne wykopaliska paleontologów.

Badania naukowców pozwoliły ustalić - charakterystyczną cechą biosfery jest cykliczna natura jej rozwoju. Kryzys każdego gatunku ma wspólne fazy od początku i fazy głównej do zakończenia. Naruszenia cykliczności pod wpływem są przedmiotem badań naukowców, którzy badają miarę oddziaływania antropogenicznego. Odkrycia paleontologów wskazują na globalny charakter czynników wpływających na biosferę. Na przykład, jednoczesne wybuchy i wymieranie różnorodności gatunków można zaobserwować na różnych kontynentach.

Tomografia komputerowa

Materiały kopalne odkrywane dziś przez paleontologów są badane za pomocą specjalnego sprzętu. Tak bardzo ważne tomografy komputerowe. Korzystając z nich, eksperci skanują rentgenowskie skamieliny. Bez niszczenia unikalnego materiału, ta metoda daje naukowcom informacje o wycinkach niezbędnych obszarów.

Tomografia komputerowa umożliwia odtworzenie wewnętrznej struktury szkieletów wymarłych zwierząt. Takie modele są szczególnie ważne w badaniu czaszek i jam mózgu. Niektóre znaleziska świadczą o ciekawych faktach z życia jednostki, której szczątki przetrwały do ​​naszych czasów. Tomograficzne badanie czaszki jednego z ankylozaurów wykazało, że 80 milionów lat temu zwierzę to doznało urazu fizycznego, w wyniku którego rozwinęło się patologiczne tworzenie kostniaka.

Paleobiogeografia

Paleobiogeografia ma ogromne znaczenie dla badania biosfery i procesów ekologicznych. Nauka ta powstała po stworzeniu modelu pochodzenia roślinnego, na podstawie którego pojawiły się zasady podziału na strefy. Obecnie powstają również modele pochodzenia fauny. Naukowcy pracujący w tym kierunku zwracają dużą uwagę na procesy różnicowania (fragmentacji).

Biochody (jednostki biogeograficzne) są szczegółowo badane. Ich liczba rośnie wraz z postępem ewolucji. Są one usytuowane zgodnie z warunkami klimatycznymi i zasadą dwubiegunowości. Niedawno historia paleontologii została naznaczona ważnym wydarzeniem. Po raz pierwszy znaleziono podejścia do analizy swoistych właściwości bioworów za pomocą oszacowań ilościowych. Rozwój kompleksu faunistycznego rozpoczyna się etapem wzrostu. Na tym etapie następuje pojawienie się gatunków i ich wprowadzenie do nowego regionu. Potem nadchodzi czas rozkwitu, kiedy pojawiają się nowe endemity i formy murowo-biotyczne. Konkurencja o przestrzeń i zasoby prowadzi do rozdrobnienia. nisze ekologiczne.

Nowe odkrycia

Obecnie główne badania paleontologiczne prowadzone są w Ameryce Południowej i Chinach, skąd wcześniej przepływ informacji był niewielki. Pojawiają się opisy nieznanych wcześniej organizmów. Międzynarodowa praca nadal poprawia ogólną skalę stratygraficzną. Jaka nauka bada skamieniałe szczątki wymarłych organizmów? Paleontologia. Dzisiaj nauka ta rysuje coraz dokładniejsze granice epok geologicznych, co jest niezwykle ważne dla poprawy zrozumienia przeszłego życia na Ziemi. Na przykład w ciągu ostatniej dekady odkryto setki gatunków żyjących na styku prekambru i kambru.

Istotny wkład w powstanie nowych faktów paleontologicznych stanowi odkrycie tzw. Nadzwyczajnych pochówków (zwanych także lagerstattami). Z reguły zawierają skamieniałe szczątki organizmów, które nie mają odpowiedników na świecie. Takie pochówki Burgess w Kanadzie i nienazwane miejsce na Syberii nad brzegiem rzeki Lena są szeroko znane. Dzięki temu naukowcy dowiedzieli się o istnieniu nieznanych dotąd gatunków robaków, bradyridów, ichhoforów itp.

Badanie ptaków

Jeśli wykopaliska archeologiczne ujawnią zasłonę tajemnicy nad dziejami ludzkości, badania paleontologiczne pomogą znaleźć nowe fakty o innych grupach organizmów. Ostatnie lata są związane z tą eksplozją informacji na temat historycznego rozwoju ptaków. Liczba badanych gatunków kopalnych od 15 lat podwoiła się natychmiast. Odkryto nieznaną wcześniej infradlass enanziornisov, która żyła w okresie kredowym, oraz gatunek protoavisów z Ameryki Północnej, który żył w późnym triasie. Niektórzy uczeni sugerują dziś, że jest on przodkiem wszystkich współczesnych ptaków fantailowych.

Część znalezisk pozwala nie tylko na identyfikację nowych gatunków, ale także na wyjaśnienie faktów na temat już znanych. Wcześniej sądzono, że nieuzbrojony Hesperornis żył tylko w Ameryce Północnej. Ostatnie odkrycia pozwalają dodać: ten gatunek żył również w Azji i Europie. O tym, co nauka bada skamieniałe szczątki wymarłych organizmów, nakręciło wiele filmów i napisało wiele książek. Wszystkie pomagają popularyzować paleontologię. Przed nią wciąż stoi wiele wyzwań. Na przykład, nie jest dokładnie jasne pochodzenie wszystkich tych samych ptaków.

Znaczenie paleontologii

Paleontologia stała się źródłem bogatego materiału do budowy teoretycznych podstaw biologii. Przede wszystkim chodzi o badanie ewolucji. Był to materiał paleontologiczny, który pozwolił potwierdzić nieodwracalność tego procesu. Nawet dziś odkrycia naukowców dają wszystkie nowe fakty dotyczące rozwoju życia na Ziemi. Szczegółowo opisano procesy zmian morfologicznych u różnych kręgowców. Pewnego razu, dzięki odkryciom paleontologów, udało się ustalić związek między płazami, rybami i gadami.

Trudno przecenić wkład nauki w twórcę teorii ewolucji, Karola Darwina. Jednak nawet on nie mógł zrozumieć przyczyny nagłego pojawienia się i rozprzestrzenionych roślin okrytozalążkowych, które nastąpiły po nim. Tajemnicy tych roślin nie można było rozwiązać przez wiele dziesięcioleci. I tylko szczegółowe badania paleontologiczne pozwoliły nam opisać historię okrytonasiennych.