Палеонтология

Палеонтология — наука об окаменелостях. Термином "окаменелости" обозначают не только кости, раковины, зубы и другие сохранившиеся твердые части организмов, но и следы, и отпечатки.

Окаменение — это процесс замещения мягких тканей минеральными веществами. Замещающими минералами могут быть пирит, кварц, углекислый кальций. Твердые части разрушаются более медленно. Они замещаются кремнеземом из окружающих растворов, образуя окаменелости. Иногда в горной породе остается полость, соответствующая форме организма. Со временем она заполняется илом или песком и затвердевает. Так возникает отпечаток. Чем тонкозернистее осадок, тем детальнее отпечаток.

Лучше сохраняются остатки в водных бассейнах, особенно в дельтах рек, где организмы после гибели покрываются осадком, который предохраняет их от полного разрушения. Организмы могут быть заморожены в почве или во льду (мамонт). Насекомые сохраняются в янтаре — ископаемой смоле хвойных. В других случаях организмы медленно обугливаются и оставляют подобие типографического оттиска на породе.

Вероятность сохранения и фоссилизации очень мала. Яркий пример этому дает вымирание бизонов в Северной Америке. В местностях, где эти животные обитали в начале века, находили многочисленные их скелеты. Но через 20 лет от их многочисленных остатков, покрывавших землю, ничего не осталось. По ископаемым остаткам палеонтологи восстанавливают внешний вид и строение организмов.

Определение абсолютного возраста ископаемых остатков по предложению П. Кюри и Э. Резерфорда производится по количеству продуктов распада радиоактивных элементов. Распад их происходит с постоянной скоростью при любых условиях. За 100 млн. лет от 1 кг урана остается 985 г и образуется 13 г свинца и 42 г гелия. Поэтому, определив содержание свинца в пробе породы, определяют ее геологический возраст.

Возраст пород и останков определяют и с помощью радиоактивного изотопа углерода (°С). С момента смерти организма концентрация углерода в тканях трупа убывает: каждые 5360 лет его концентрация уменьшается вдвое из-за радиоактивного распада.

Для определения абсолютного возраста ископаемых остатков человека и его предков используют коллагеновый метод. Ископаемый костный материал содержит минеральные компоненты и белок коллаген, разрушающийся чрезвычайно медленно. Чем меньше коллагена содержится в образце, тем более велика его древность.

Все палеонтологи отмечают влияние Дарвина на палеонтологию. Известно и влияние палеонтологических исследований на Дарвина. Поэтому вызывают удивление такие строчки из автобиографии Ч.Дарвина: "В течение второго года моего пребывания в Эдинбурге я посещал лекции профессора Джемсона по геологии и зоологии. Но они были невероятно скучны. Единственным результатом того впечатления, которое они произвели на меня, было решение никогда, пока я буду жив, не читать книг по геологии и вообще не заниматься этой наукой".

Тем не менее Дарвин коллекционировал камни, жуков и считал, что каждый джентльмен должен становиться орнитологом. Только в 1831 году профессор Генсло убедил Дарвина приступить к изучению геологии. Профессор Седжвик в это время решил продолжить геологические исследования древних пород Северного Уэльса, и Генсло попросил Седжвика разрешить Дарвину сопровождать его. Адам Седжвик был профессором Кембриджского университета. Он установил кембрийский период, выделил девонский период. Экскурсии Дарвина с Седжвиком в августе 1831 г. возродили интерес Дарвина к геологии, подготовили его к геологическим исследованиям, которые он проводил во время своего кругосветного путешествия. На Дарвина глубокое впечатление произвело открытие в пампасской формации больших ископаемых животных, покрытых панцирем (броненосцы), ископаемых ленивцев, вымерших копытных.

Свои эволюционистские достижения Дарвин связывал с "Основами геологии" Ч.Лайеля. Ч.Дарвин взял первый том "Основ" в кругосветное плавание, а второй — заказал переслать (и получил его в октябре 1832 г.) в Монтевидео.

Две главы "Происхождения видов" (10-я и 11-я) Дарвин посвятил геологии и палеонтологии. Дарвин уезжал в путешествие охотником и натуралистом, а вернулся палеонтологом и эволюционистом. С эволюцией во времени Дарвин и познакомился благодаря палеонтологическим исследованиям.

Палеонтологические доказательства эволюции наиболее объективные. Данные об ископаемых организмах служат непосредственной основой для изучения биологической истории Земли. Палеонтология дает несомненные факты эволюции органического мира, его развития. Без палеонтологических данных эволюция не была бы общепризнанным фактом и была бы только гипотезой. Палеонтологическая летопись дает информацию по таким вопросам:

• О возрастании видового разнообразия.
• О филогенетических связях между крупными таксонами.
• О времени появления главных адаптации.
• О скорости эволюции.
• О направлении эволюции.

Палеонтологические доказательства - это: геохронологическая шкала, палеонтологические ряды, промежуточные ископаемые формы.