Paleontologija

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Znanost
Paleontologija
angleščina paleontologija; Paleontologija
Triceratops 2.jpg
Tema Biologija , geologija
Predmet študija Fosilni ostanki , sledi življenjske dejavnosti
Začetno obdobje 19. stoletje
Glavne smeri paleozoologija , paleobotanika , tafonomija itd.
Logotip Wikimedia Commons Predstavnostne datoteke na Wikimedia Commons

Paleontologija (iz starogrške παλαιοντολογία ) je veda o življenju, ki je obstajala pred holocensko dobo ali na njenem začetku (pred približno 11.700 leti), v preteklih geoloških obdobjih . Vključuje preučevanje fosilov (fosilnih ostankov) za ugotavljanje evolucije organizmov in njihovih interakcij z okoljem (paleoekologija). Paleontološka opazovanja so dokumentirana že v 5. stoletju pr. e. Paleontologija kot znanost je nastala v 18. stoletju kot rezultat dela Georgesa Cuvierja na področju primerjalne anatomije in se je hitro razvijala v 19. stoletju. Sam izraz izvira iz stare grščine. παλαιός [ palaios ] - »starodavni«, ὄν [ na ] - »bitje, bitje« in λόγος [ logos ] - »beseda, koncept« [1] .

Paleontologija leži na meji biologije in geologije , vendar se od arheologije razlikuje po tem, da ne preučuje anatomsko sodobnega človeka. Trenutno uporablja metode, ki izhajajo iz širokega spektra znanosti, vključno z biokemijo , matematiko in tehniko . Študija vseh teh metod je paleontologom omogočila, da odkrijejo velik del evolucijske zgodovine življenja od trenutka, ko je Zemlja postala sposobna podpirati življenje, pred približno 3,8 milijarde let. Ko se je znanje o paleontologiji razširilo, so se pojavila posebna področja, nekatera se osredotočajo na določene vrste fosilnih organizmov, druga pa preučujejo ekologijo in vidike ekološke zgodovine, kot je starodavno podnebje .

Fosilni ostanki organizmov in njihovi sledi so glavne vrste dokazov o starodavnem življenju, geokemični podatki pa so omogočili dešifriranje razvoja življenja, preden so organizmi nastali dovolj veliki, da so bili dobro ohranjeni. Ocenjevanje datumov teh ostankov je pomembno, vendar težko: včasih se starost sosednjih kamnin določi z radioizotopskim datiranjem , ki daje absolutno geološko starost z natančnostjo 0,5 %, vendar se morajo paleontologi pogosteje zanašati na relativno datiranje pri reševanju "uganke" biostratigrafije (lokacija plasti kamnin od najmlajših do najstarejših). Težko je tudi razvrstiti starodavne organizme, saj mnogi med njimi ne sodijo v Linejevo hierarhijo , ki je bila namenjena razvrščanju sodobnih organizmov, zato paleontologi in biologi pogosteje uporabljajo kladistiko za sestavljanje evolucijskih "rodovnikov". V zadnji četrtini 20. stoletja se je pojavila molekularna filogenetika , ki raziskuje, kako tesno so organizmi povezani z merjenjem podobnosti DNK v njihovih genomih. Molekularna filogenetika je bila uporabljena tudi za oceno datumov razhajanja vrst, vendar se razpravlja o zanesljivosti molekularne ure, od katere so te ocene odvisne.

Pregled

Najenostavnejša definicija izraza "paleontologija" je "preučevanje starodavnega življenja" [2] . To področje išče informacije o več vidikih starodavnih organizmov: »njihovi identiteti in izvoru, njihovem okolju in evoluciji ter kaj nam lahko povedo o organski in anorganski preteklosti Zemlje« [3] .

Zgodovinska znanost

Priprava fosiliziranih (fosilnih) kosti Europasaurus

Paleontologija je ena izmed zgodovinskih ved, skupaj z arheologijo, geologijo, astronomijo , kozmologijo , filologijo in pravzaprav zgodovino samo [4] : namenjena je opisovanju pojavov preteklosti in rekonstrukciji njihovih vzrokov [5] . Iz tega sledijo trije glavni elementi paleontologije: opis pojavov preteklosti; razvoj splošne teorije o vzrokih različnih vrst sprememb; in uporaba teh teorij na določena dejstva [4] . Ko poskušajo razložiti preteklost, paleontologi in drugi zgodovinarji pogosto postavijo vrsto hipotez o vzroku, nato pa iščejo " kadilno pištolo " - dokaz, ki popolnoma potrjuje pravilnost določene hipoteze. Včasih se "kadilna pištola" odkrije z golo srečo med drugimi preiskavami. Na primer, z odkritjem iridija , pretežno nezemeljske kovine, ki sta ga Louis in Walter Alvarez na meji krede in paleogena naredila, da je asteroid vplival na prednostno razlago za izvor izumrtja med kredo in paleogenom , čeprav je vpliv vulkanizma nanj še vedno močan. razpravljali [6] .

Druga pomembna oblika paleontologije je eksperimentalna znanost, za katero pogosto pravijo, da se eksperimentira, da ovrže hipoteze o učinkih in vzrokih naravnih pojavov. Ta pristop ne more dokazati hipoteze, saj jo nekateri kasnejši poskusi lahko ovržejo, vendar je kopičenje neuspehov pogosto prepričljiv dokaz v njegovo prid. Ko pa se soočijo s popolnoma nepričakovanimi pojavi, kot je prvi dokaz nevidnega ionizirajočega sevanja , eksperimentalni znanstveniki pogosto uporabljajo enak pristop kot zgodovinarji: ustvarijo vrsto hipotez o vzrokih in nato iščejo »pušo, ki se kadi« [7]. ] .

Sorodne discipline

Paleontologija leži na stičišču med biologijo in geologijo, saj se osredotoča na zgodovino preteklih življenj, vendar so njen glavni vir dokazov kamninski fosili [8] [9] . Zaradi zgodovinskih razlogov je paleontologija del geološkega programa na številnih univerzah: v 19. in zgodnjem 20. stoletju so geološki oddelki odkrili fosilne dokaze, pomembne za datiranje kamnin, medtem ko biološki oddelki zanje niso pokazali veliko zanimanja [10] .

Paleontologija se prekriva tudi z arheologijo, ki se ukvarja predvsem s človeškimi predmeti in človeškimi ostanki, paleontologe pa zanimajo značilnosti in evolucija človeka kot vrste. Ko se ukvarjajo s podatki o ljudeh, lahko arheologi in paleontologi sodelujejo – paleontologi lahko na primer identificirajo živalske ali rastlinske fosile okoli arheološkega najdišča, da ugotovijo, kaj so jedli ljudje, ki so tam živeli; ali pa lahko analizirajo podnebje med življenjem [11]

Poleg tega si paleontologija pogosto izposoja metode iz drugih ved, vključno z biologijo, osteologijo, ekologijo, kemijo, fiziko in matematiko [2] . Na primer, geokemični podpisi iz kamnin lahko pomagajo določiti čas življenja na Zemlji [12] , analiza razmerij izotopov ogljika pa lahko pomaga prepoznati podnebne spremembe in celo razložiti velike spremembe, kot je permsko množično izumrtje [13] . Relativno nova disciplina, molekularna filogenetika , primerja DNK in RNA sodobnih organizmov in poustvarja "rodoslovje" njihovih evolucijskih prednikov. Uporabljali so ga tudi za ocenjevanje datumov pomembnih evolucijskih stopenj, čeprav je ta pristop sporen zaradi dvomov o zanesljivosti " molekularne ure "[14] . Tehnike iz inženirstva so bile uporabljene za analizo, kako bi lahko delovala telesa starodavnih organizmov, kot sta hitrost teka in moč ugriza tiranozavra [15] [16] ali mehanika leta mikroraptorjev . Relativno pogosto se notranje podrobnosti fosilov preučujejo z rentgensko mikrotomografijo [17] . Paleontologija, biologija, arheologija in paleonevrobiologija se združujejo za preučevanje endokranialnih odlitkov (endocastov) vrst, povezanih z ljudmi, da bi razjasnili razvoj človeških možganov [18] .

Paleontologija celo pomaga astrobiologiji pri raziskovanju možnega življenja na drugih planetih z razvojem modelov, kako bi lahko nastalo življenje, in zagotavljanjem metod za odkrivanje dokazov o življenju [19].

Termin

Leta 1821 je Eduard Eichwald predlagal izraz oriktozoologija (iz grščine. Fosil, žival, nauk) za označevanje znanosti o fosilnih živalih [20] . Od leta 1827 je G. Fischer von Waldheim izumil in uporabljal izraz petromatognozija .

Izraz paleontologija (francosko Palaeontologie) je leta 1825 predlagal francoski naravoslovec Ducrote de Blainville v knjigi "Priročnik za malakologijo in konhiliologijo", ki je bila poznana strokovnjakom. V njej je paleontologijo poimenoval »znanost o živalih in geologijo« [21] . Izraz je bil razložen v opombi:

Zdi se mi koristno ustvariti sestavljeno besedo za znanost, ki se ukvarja s preučevanjem fosilnih organskih teles. / Il me semble utile de créer un mot composé pour désigner la science qui s'occupe de l'étude des corps organisés fossiles.

Leta 1834 se je pojavila knjiga "Sistematska bibliografija o živalski paleontologiji" moskovskega znanstvenika Fischerja von Waldheima, v kateri je bil izraz, ki ga je predlagal Blainville, uporabljen v naslovu in razložen v predgovoru. Po izidu Fischerjeve knjige se je novo ime razširilo v svetovni literaturi (predvsem v francoščini, ruščini in angleščini) [22] .

Sopomenke
  • Petromatognosia - Petromatognosiae
  • Petrefaktologija - (iz nemškega Petrefaktekunde) znanost o fosilih
  • Paleobiologija je evolucijska paleontologija. Izraz je leta 1897 predlagal Aleksej Pavlov .

Razdelki

Med glavnimi oddelki paleontologije ločimo paleozoologijo in paleobotaniko . Paleozoologijo delimo na paleozoologijo nevretenčarjev (vključno s paleoentomologijo ) in paleozoologijo vretenčarjev. Pa paleobotanika - o paleoalgologiji (fosilne alge), paleopalinologiji (pelod in spore starodavnih rastlin), paleokarpologiji (semena starodavnih rastlin) in drugih oddelkih. Obstaja tudi paleomikologija - preučevanje fosilnih ostankov gliv. Mikropaleontologija se ukvarja s preučevanjem starodavnih mikroorganizmov. Ustvarjanje paleoekologije je omogočilo sledenje povezav preteklih organizmov med seboj in z okoljem znotraj populacij , cenoz in celotne populacije starodavnih kotlin. Drugi oddelki vključujejo paleobiogeografijo , tafonomijo , biostratonomijo in paleoihologijo .

Klasifikacije starodavnih organizmov

Uvrstitve v biološki taksonomiji (Linnaeus).
Tetrapodi

Dvoživke

Amnioti
sinapsidi

Izumrli sinapsidi

   

Sesalci

Plazilci

Izumrl
plazilci

Kuščarji in kače

Arhozavri

Izumrl
Arhozavri

Krokodili

Izumrl
dinozavri


?

Ptice

Preprost primer kladograma
    Toplokrvnost je nastala nekje na prehodu iz sinapsidov v sesalce.
? Na eni od teh točk se je razvila tudi toplokrvnost – npr
konvergentna evolucija .


Pomembno je, da skupine organizmov poimenujemo na razumljiv in razširjen način, saj del polemike v paleontologiji temelji prav na nerazumevanju imen [23] . Za razvrstitev živih organizmov se običajno uporablja Linnaejeva taksonomija [en] , vendar pri obravnavanju na novo odkritih organizmov naleti na težave. Težko je na primer določiti, na katero raven postaviti novo višje rangirano skupino, kot je klan , družina ali red ; to je pomembno, ker so Linnaejeva pravila za poimenovanje skupin vezana na te range, in zato, če se skupina premakne na drugo raven, jo je treba preimenovati [24] .

Paleontologi običajno uporabljajo kladistične pristope, tehniko za razvoj evolucijskega »družinskega drevesa« številnih organizmov [23] . To temelji na logiki, da če imata skupini B in C več podobnosti med seboj, kot ima katera koli od njiju skupini A, potem sta B in C med seboj tesneje povezana kot vsaka od njih s skupino A. Razlike, ki so jih primerjali , je lahko anatomski , kot je prisotnost notohorda, ali molekularni , kjer se primerjajo zaporedja DNK ali struktura beljakovin. Rezultat uspešne analize je hierarhija zakladov (skupin), ki imajo skupnega prednika. V idealnem primeru ima »družinsko drevo« samo dve veji, ki vodita od vsakega vozlišča (»stičišča«), vendar včasih za to ni dovolj informacij in paleontologi se morajo zadovoljiti s stičišči, ki imajo več vej. Vendar ima kladistika tudi slabosti zaradi obstoja konvergence , nekateri organi so se razvili večkrat, kar je treba upoštevati pri analizi in konstruiranju vej [25] .

Evolucijska razvojna biologija , ki je običajno skrajšana za " Evo Devo ", prav tako pomaga paleontologom ustvariti "rodovnike" in razumeti fosile. Na primer, embriološki razvoj nekaterih sodobnih brahiopodov kaže na to, da so morda potomci halkieridov [en] , ki so izumrli v kambrijskem obdobju [26] .

Zgodba

Ljudje so že od antičnih časov našli fosilne ostanke živih organizmov . Podatke o njih so poznali stari naravoslovci, kot so Ksenofan , Herodot , Aristotel itd. Nadalje se študij fosilov nadaljuje v renesansi , zahvaljujoč raziskovalcem, med katerimi so bili Leonardo da Vinci , Girolamo Fracastoro , Bernard Palissi , George Agricola . Vendar se je ideja, da so ostanki pripadali izumrlim organizmom, pojavila pozneje - eden prvih je bil verjetno danski naravoslovec Nikolaus Steno in angleški naravoslovec Robert Hooke .

Na začetku 16. stoletja je Leonardo da Vinci zapisal, da so kamnite školjke pri Veroni ostanki morskih mehkužcev, ki so tam končali zaradi spremembe meja kopnega in morja, vendar ta ideja dolgo ni prevladovala. . V XVI-XVIII stoletju je bila bolj razširjena hipoteza starodavnih filozofov, po kateri so fosili zrasli prav v kamninah pod vplivom neke oblikovne sile. Hkrati je podobnost fosilov z živimi bitji veljala za posledico dejstva, da oba nastaneta pod vplivom istih sil in energij. [27]

Georges Cuvier velja za utemeljitelja paleontologije kot znanstvene discipline. Pojav paleobotanike je povezan z imenom Adolfa Bronyarja . Jean Baptiste Lamarck je bil odgovoren za nastanek prve teorije evolucije. Posebno mesto zavzemajo raziskave s področja paleontologije Karla Rulierja .

Nova stopnja v razvoju paleontologije se začne s pojavom leta 1859 takrat najbolj popolne evolucijske teorije Charlesa Darwina , ki je odločilno vplivala na ves nadaljnji razvoj naravoslovja. Moderno evolucijsko paleontologijo je ustanovil Vladimir Kovalevsky . Zahvaljujoč raziskavam Kovalevskega in njegovim ugotovitvam je darvinizem dobil paleontološko utemeljeno osnovo.

Poglej tudi

Примечания

  1. “paleontology” . Online Etymology Dictionary . Архивировано из оригинала 2013-03-07.
  2. 1 2 Cowen, R. History of Life . — 3rd. — Blackwell Science , 2000. — С. xi. — ISBN 0-632-04444-6 .
  3. Laporte, LF What, after All, Is Paleontology? // PALAIOS (англ.) . — 1988. — Октябрь ( т. 3 , № 5 ). — С. 453 . — doi : 10.2307/3514718 . — Bibcode : 1988Palai...3..453L . — JSTOR 3514718 .
  4. 1 2 Laudan, R. What's so Special about the Past? // History and Evolution / Nitecki, MH; Nitecki, DV. — SUNY Press, 1992. — С. 58. — ISBN 0-7914-1211-3 .
  5. Cleland, CE Methodological and Epistemic Differences between Historical Science and Experimental Science (англ.) // Philosophy of Science : journal. — 2002. — September ( vol. 69 , no. 3 ). — P. 474—496 . — doi : 10.1086/342453 . Архивировано 3 октября 2008 года.
  6. Cleland, CE Methodological and Epistemic Differences between Historical Science and Experimental Science (англ.) // Philosophy of Science : journal. — 2002. — September ( vol. 69 , no. 3 ). — P. 474—496 . — doi : 10.1086/342453 . Архивировано 3 октября 2008 года.
  7. Cleland, CE Methodological and Epistemic Differences between Historical Science and Experimental Science (англ.) // Philosophy of Science : journal. — 2002. — September ( vol. 69 , no. 3 ). — P. 474—496 . — doi : 10.1086/342453 . Архивировано 3 октября 2008 года.
  8. paleontology | science (англ.) . Архивировано 24 августа 2017 года.
  9. McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology (англ.) . — McGraw-Hill Education , 2002. — P. 58. — ISBN 0-07-913665-6 .
  10. Laudan, R. What's so Special about the Past? // History and Evolution / Nitecki, MH; Nitecki, DV. — SUNY Press, 1992. — С. 57. — ISBN 0-7914-1211-3 .
  11. How does paleontology differ from anthropology and archaeology? . University of California Museum of Paleontology. Дата обращения: 17 сентября 2008. Архивировано 16 сентября 2008 года.
  12. Brasier, M.; McLoughlin, N.; Green, O.; Wacey, D. A fresh look at the fossil evidence for early Archaean cellular life (англ.) // Philosophical Transactions of the Royal Society B : journal. — 2006. — June ( vol. 361 , no. 1470 ). — P. 887—902 . — doi : 10.1098/rstb.2006.1835 . — PMID 16754605 . Архивировано 11 сентября 2008 года.
  13. Twitchett RJ; Looy CV; Morante R; Visscher H; Wignall PB Rapid and synchronous collapse of marine and terrestrial ecosystems during the end-Permian biotic crisis (англ.) // Geology : journal. — 2001. — Vol. 29 , no. 4 . — P. 351—354 . — doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<0351:RASCOM>2.0.CO;2 . — Bibcode : 2001Geo....29..351T .
  14. Peterson, Kevin J.; Butterfield, NJ Origin of the Eumetazoa: Testing ecological predictions of molecular clocks against the Proterozoic fossil record (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2005. — Vol. 102 , no. 27 . — P. 9547—9552 . — doi : 10.1073/pnas.0503660102 . — Bibcode : 2005PNAS..102.9547P . — PMID 15983372 .
  15. Hutchinson, JR; Garcia, M. Tyrannosaurus was not a fast runner (англ.) // Nature. — 2002. — 28 February ( vol. 415 , no. 6875 ). — P. 1018—1021 . — doi : 10.1038/4151018a . — Bibcode : 2002Natur.415.1018H . — PMID 11875567 . Резюме в пресс-релизе No Olympian: Analysis hints T. rex ran slowly, if at all Архивировано 15 апреля 2008 года.
  16. Meers, MB Maximum bite force and prey size of Tyrannosaurus rex and their relationships to the inference of feeding behavior (англ.) // Historical Biology (англ.) : journal. — Taylor & Francis , 2003. — August ( vol. 16 , no. 1 ). — P. 1—12 . — doi : 10.1080/0891296021000050755 .
  17. The Four Winged Dinosaur: Wind Tunnel Test . NOVA. Дата обращения: 5 июня 2010.
  18. Bruner, Emiliano. Geometric morphometrics and palaeoneurology: brain shape evolution in the genus Homo (англ.) // Journal of Human Evolution : journal. — 2004. — November ( vol. 47 , no. 5 ). — P. 279—303 . — doi : 10.1016/j.jhevol.2004.03.009 . — PMID 15530349 .
  19. Cady, SL Astrobiology: A New Frontier for 21st Century Paleontologists (англ.) // PALAIOS (англ.) : journal. — 1998. — April ( vol. 13 , no. 2 ). — P. 95—97 . — doi : 10.2307/3515482 . — Bibcode : 1998Palai..13...95C . — PMID 11542813 . — JSTOR 3515482 .
  20. Eichwald Е. Ideen zu einer systematischen Oryctozoologie. Mitau, 1821. P. 3.
  21. Ducrotay de Blainville HM Manuel de malacologie et de conchyliologie. Paris, 1825. P. 225.
  22. Давиташвили Л. Ш., Химшиашвили Н. Г. К истории термина «палеонтология» и некоторых других названий науки об организмах прошлых // Вопросы истории естествознания и техники. 1956. № 2. С. 176—182.
  23. 1 2 Christopher A. Brochu, Colin D. Sumrall. Phylogenetic Nomenclature and Paleontology // Journal of Paleontology. — 2001. — Т. 75 , вып. 4 . — С. 754–757 . — ISSN 0022-3360 .
  24. Marc Ereshefsky. The Poverty of the Linnaean Hierarchy: A Philosophical Study of Biological Taxonomy . — Cambridge University Press, 2000-11-27. — 330 с. — ISBN 978-1-139-43001-2 .
  25. Cowen, Richard, 1940-. History of life . — 3rd ed. — Malden, Mass.: Blackwell Science, 2000. — 1 online resource (xv, 432 pages) с. — ISBN 0-632-06119-7 , 978-0-632-06119-8.
  26. Wayback Machine . web.archive.org (3 октября 2008). Дата обращения: 3 августа 2020.
  27. Иконолиты профессора Берингера , А.Мироненко, elementy.ru , 25 июня 2020 года.

Литература

Ссылки