Ископаемое
-
Определение и классификация окаменелостей
- Окаменелости — это сохранившиеся останки, оттиски или следы живых существ из прошлой геологической эпохи.
- Примеры включают кости, раковины, экзоскелеты, отпечатки животных и микробов, предметы в янтаре, волосы, окаменевшее дерево и остатки ДНК.
- Летопись окаменелостей включает все известные окаменелости и позволяет изучать эволюцию жизни на Земле.
-
История изучения окаменелостей
- Сбор окаменелостей начался с документированной истории.
- Летопись окаменелостей была важным источником данных для изучения эволюции.
- Палеонтологи изучают окаменелости для понимания процесса эволюции и происхождения видов.
-
Древние цивилизации и окаменелости
- Окаменелости были известны и использовались с древних времен.
- В Европе палеолитические каменные ножи с окаменелостями датируются Homo heidelbergensis и неандертальцами.
- Древние египтяне собирали окаменелости, ассоциируя их с божествами.
- Греческий историк Геродот писал о грифонах, охраняющих золотые сокровища, и ископаемых морских ракушках.
- Аристотель и Авиценна объясняли окаменелости как результат минерализующей силы.
- Плиний Старший писал о «языковых камнях» и «рогах Аммона».
- В Северной Америке окаменелости связаны с мифологией о птице-громовержце.
- В Японии ископаемые зубы акулы ассоциировались с мифическим тэнгу.
- В средневековом Китае ископаемые кости использовались как лекарства и афродизиаки.
- В христианском мире окаменелости считались доказательством библейского потопа.
-
Современные объяснения и научные взгляды
- Более научные взгляды на окаменелости появились в эпоху Возрождения.
- Современные ученые продолжают изучать окаменелости для понимания эволюции и происхождения видов.
-
История изучения окаменелостей
- Леонардо да Винчи и Аристотель считали окаменелости остатками древней жизни.
- Леонардо заметил расхождения с библейским повествованием о потопе.
- Николас Стено исследовал акулу и связал её зубы с «языковыми камнями».
- Роберт Гук включил микрофотографии окаменелостей в свою работу.
- Уильям Смит заметил, что горные породы разного возраста сохраняют различные сочетания окаменелостей.
-
Развитие палеонтологии
- Жорж Кювье пришел к выводу, что большинство ископаемых животных были останками вымерших видов.
- Интерес к окаменелостям и геологии возрос в начале XIX века.
- Линней и Дарвин разработали иерархическую систему классификации видов.
- Дарвин связал иерархическую структуру древа жизни с летописью окаменелостей.
-
Расширение палеонтологической летописи
- Со времен Дарвина палеонтологическая летопись была расширена на 2,3-3,5 миллиарда лет.
- Эдиакарская биота существовала 575 миллионов лет назад.
- Биостратиграфия и суперпозиция использовались для определения возраста горных пород.
-
Современные методы и исследования
- Радиометрическое датирование показало, что самым ранним известным строматолитам более 3,4 миллиарда лет.
- Палеонтология объединилась с эволюционной биологией для описания древа жизни.
- Филогенетика и палеонтология работают вместе для прояснения представлений о появлении жизни и её эволюции.
-
Современные открытия и исследования
- Исследование трилобитов подтвердило гипотезу о прерывистом равновесии.
- Синхротронный рентгеновский томографический анализ микрофоссилий эмбрионов позволил по-новому взглянуть на эволюцию многоклеточных.
- Окаменелости Markuelia и Pseudooides подтверждают раннее развитие членистоногих.
-
Проблемы и ограничения
- Летопись окаменелостей крайне неполна.
- Подходы к измерению полноты летописи разработаны для различных подмножеств видов.
- Стратиграфия используется для датировки окаменелостей, но радиометрическое датирование требует тщательной лабораторной работы.
-
Методы датировки ископаемых
- Возраст ископаемых определяется по их положению между слоями с известным возрастом.
- Биостратиграфия использует окаменелости для сопоставления изолированных горных пород.
- Индексные окаменелости должны быть отличительными и занимать короткий промежуток времени.
-
Ограничения и проблемы
- Организмы редко сохраняются в виде окаменелостей.
- Палеонтологическая летопись смещена в сторону организмов с твердыми частями тела.
- Лагерштеттен — места с исключительной сохранностью ископаемых.
-
Процессы окаменения
- Перекристаллизация: исходные скелетные соединения сохраняются в другой кристаллической форме.
- Замена: раковина или кость заменяются другим минералом.
- Перминерализация: пустые пространства внутри организма заполняются минералами.
- Фосфатизация: органическое вещество заменяется кальциево-фосфатными минералами.
- Пиритизация: органическое вещество заменяется пиритом.
- Силицирование: кремнезем осаждается из насыщенных водоемов.
- Отливки и пресс-формы: первоначальные остатки организма разрушаются, оставляя внешние и внутренние формы.
- Аутигенная минерализация: организм выступает в качестве ядра для осаждения минералов.
- Сжатие: окаменелости образуются в результате химического восстановления органических молекул.
-
Карбонизация и углефикация
- Карбонизация: органическое вещество заменяется углеродом.
- Углефикация: органическое вещество заменяется углем.
-
Обугленные окаменелости
- Состоят из органических остатков, восстановленных до углерода
- Формируют силуэт первоначального организма
- Первоначальные органические останки обычно мягкие ткани
-
Окаменевшие окаменелости
- Состоят в основном из угля
- Первоначальные органические остатки древесные
-
Сохранение мягких тканей
- Обнаружение мягких тканей в окаменелостях динозавров
- Частицы железа в мягких тканях повышают их сохранность
- Фибриллы коллагена сохраняются в окаменелостях
-
Биоиммурация
- Скелетный организм разрастается на другом, сохраняя его внутри скелета
- Известна с ордовикского периода
-
Типы окаменелостей
- Индексные окаменелости используются для определения геологических периодов
- Ископаемые следы важны для понимания поведения животных
- Копролиты свидетельствуют о рационе питания
- Переходные окаменелости важны для понимания эволюции
- Микрофоссилии важны для палеоклиматической информации
- Ископаемая смола содержит включения, включая ДНК
- Производные окаменелости образуются в результате эрозии
- Ископаемая древесина может быть единственной сохранившейся частью растения
- Субфоссилии полезны для изучения окружающей среды и палеоклиматологии
- Химические окаменелости (хемофоссилии) являются органическим свидетельством древней жизни
-
Молекулярные окаменелости и изотопы
- Древнейшие следы жизни на Земле включают аномалии изотопов углерода в цирконах.
- Строматолиты — слоистые структуры, образующиеся из биопленок микроорганизмов.
-
Строматолиты
- Строматолиты датируются более чем 3,5 млрд лет назад.
- В докембрийские времена строматолиты были распространены.
- Строматолиты достигли пика численности около 1,25 млрд лет назад, затем их численность сократилась.
-
Псевдокаменелости
- Псевдокаменелости — визуальные узоры в горных породах, образующиеся геологическими процессами.
- Примеры псевдокаменелостей: кристаллы геологических дендритов, почечная руда, моховые агаты.
-
Астробиология
- Биоминералы могут быть индикаторами внеземной жизни.
- НАСА ищет свидетельства древней жизни на Марсе.
-
Искусство
- Коринфская ваза VI века до н.э. может быть древнейшим художественным свидетельством окаменелости.
-
Торговля и коллекционирование
- Торговля ископаемыми часто незаконна и приводит к потере научных образцов.
- Коллекционирование ископаемых — сбор окаменелостей для научного изучения или хобби.
-
Использование окаменелостей
- Использование окаменелостей в медицине основано на эффекте плацебо.
- Кости динозавров использовались в традиционной китайской медицине.
-
Галерея
- Примеры окаменелостей из разных геологических периодов.
- Окаменелости из разных регионов мира.
-
Кости — не единственные окаменелости
- Оливия Джадсон, 4 марта 2008 года, New York Times
- Архивировано 15 марта 2009 года в The Wayback Machine
-
Внешние ссылки
- Окаменелости в наше время на Би-би-си
- Виртуальный музей окаменелостей во времени и эволюции
- Палеопортал, геология и окаменелости Соединенных Штатов, архивированный 30 сентября 2009 года на сайте the Wayback Machine
- Летопись окаменелостей, полный список семейств, отрядов, классов и типов, найденных в летописи окаменелостей (архивировано 3 мая 2012 г.)