Называется наука изучающая динозавров: Как называется наука, изучающая динозавров? Какая наука изучает динозавров?

OneGeology – eXtra – OneGeology Kids

To be the provider of geoscience data globallyNavigation
Main content
Bottom links

Привет! Меня зовут Ренжер, и я собираюсь рассказать вам о том, что же такое геология. А вы знали, что люди, которые изучают горные породы, называются Геологами?

 

Геология – это наука, которая изучает нашу планету Земля.

• Как она образовалась
• Из чего состоит
• Как изменяется со временем

Геологи составляют карты, чтобы рассказать нам все об истории Земли и помочь обнаружить такие образования и явления как:

• Ценные минералы , например, алмазы
• Топливо , например, нефть
• Проблемы, такие как землетрясения или наводнения.

Земле примерно 4.6 миллиарда лет! За это время произошло много событий.

Начиная от центра, время разворачивается по спирали от наших дней до далекого прошлого.

У каждого периода есть свое геологическое наименование, и на рисунке изображены различные существа, которые жили в это время.
«Кликните» на рисунок, чтобы увидеть его более крупное изображение и прочитать условные обозначения

1. Неоген
2. Палеоген
3. Мел
4. Юра
5. Триас
6. Пермь
7. Карбон
8. Девон
9. Силур
10. Ордовик
11. Кембрий
12. Докембрий

Дополнительная информация

Если говорить научным языком, то геология – это наука, изучающая происхождение Земли, ее строение, структуру, историю (включая развитие жизни на планете), а также природу процессов, которые повлияли на формирование планеты Земля, такой, какой мы ее знаем сейчас.

В геологии горная порода – это природная совокупность минералов. Земная кора состоит из горных пород.

«Кликните» на рисунок, чтобы увидеть его более крупное изображение и прочитать условные обозначения

Земная кора разделена на большие части, похожие на пазлы. Эти части называются плитами. Иногда плиты сталкиваются, в результате чего одна плита двигается под другую (это явление называется субдукцией) и расплавляется до состояния магмы, которая поднимается на поверхность, образуя вулканы.

1. Океаническая кора
2. Летучие компоненты и магма субдуцированной океанической коры
3. Континентальная кора
4. Перидотитовая магма
5. Субдукционная океаническая плита
6. Мантия

Прими участие

• Проверь, что ты узнал о геологии с помощью теста

Южный федеральный университет | Пресс-центр: Эксперты ЮФУ рассказали о жизни динозавров, возможных причинах их вымирания и проблемах изучения их останков

Динозавры, одни из самых известных древних животных на Земле, вымерли много миллионов лет назад, но до сих пор человечество пытается восстановить картину мира, в которой жили эти древние рептилии. О динозаврах снимают фильмы и мультфильмы, пишут книги и т.д. Во всей информации, которая распространяется посредством массмедиа, больше гипотез и вымысла, чем научных фактов. А что же мы о них знаем на самом деле? Зоолог, геолог и палеонтолог – эксперты ЮФУ – рассказывают о жизни древних животных.

Кстати, в музее Минералогии Института наук о Земле Южного федерального университета хранятся слепки следов динозавров. Подробнее о них можно прочитать здесь.

В декабре прошлого года группа ученых из разных стран опубликовала отчёт об изучении яйца динозавра, которое нашли в Китае еще в 2000 году. Особенность находки заключается в практически идеальном состоянии сохранившегося эмбриона. При этом возраст останков составляет 72-76 миллионов лет. Кто такие настоящие динозавры и каких потомков они оставили? Что стало главной причиной их вымирания? И почему некоторым останкам удается сохраниться, а другим – нет?

Зоолог об образе жизни динозавров и будущем человеке в период их существования

Алексей Тихонов, доцент кафедры зоологии, к. б.н., рассказал об особенностях строения динозавров, их жизни и о том, каким был будущий человек, когда доминирующее положение на Земле занимали крупные рептилии.

Зоолог отметил, что динозавры принадлежат к типу хордовых, позвоночных животных и относятся к классу рептилий. Рептилии – одна из древнейших групп позвоночных наземных животных. К существующим сейчас рептилиям относятся черепахи, крокодилы, чешуйчатые и два вида гаттерий – сохранившиеся в наши дни представители отряда клювоголовые.

К наиболее крупнейшим видам вымерших рептилий относятся динозавры, ихтиозавры, плезиозавры и птерозавры – летающие ящеры. Три последних вида, по словам спикера, жили параллельно с динозаврами, но к ним не относятся, потому что имеют другое происхождение. Подкласс котилозавров является общим предком самых крупных древних рептилий, и выглядели представители этого подкласса, тогда как современные ящерицы. Сейчас к котилозаврам относятся два дошедших до наших дней вида гаттерий.

Эксперт рассказал и о месте динозавров в пищевой цепи: когда вид динозавров был сформирован, они заняли на планете доминирующее положение.

«Те ниши, которые занимают сейчас млекопитающие, тогда занимали динозавры. Млекопитающим приходилось приспосабливаться к условиям такой жизни и прятаться от них. Травоядные динозавры были как мелкими, так и крупными, были и хищные динозавры. Наверняка у них были и свои падальщики. Есть даже мнение, что знаменитый тираннозавр Рекс был скорее падальщиком, чем активным хищником

», – рассказал Алексей Тихонов.

Динозавры были преимущественно дневными животными. Они использовали солнечный свет, чтобы прогреваться до оптимальных температур. А млекопитающим пришлось вести ночной и скрытный образ жизни. Поэтому у них плохо развилось звукоизвлечение, они не умели издавать сложные звуки, как не умеют и сейчас. У динозавров, судя по всему обоняние было слабым, но зрение было развито хорошо.

«Динозавры, на самом деле, не вымерли. Они живут по сей день и являются вполне процветающей группой. Птицы – это формально теплокровные летающие динозавры. В современной научной систематике класс рептилий и класс птиц отдельно выделять перестали.

По общим особенностям строения черепа их называют группой “диапсиды”», – отметил Алексей Тихонов.

Обитали динозавры по всей планете. Архозавры, к которым принадлежали ихтиозавры и плезиозавры, жили и в воде. Какой-либо территориальной изоляции не было, поскольку континент тогда был единым. Поэтому, когда мы обнаруживаем останки динозавров, мы видим, что останки, найденные на разных частях света, обладают более-менее схожими признаками. Эксперт также рассказал, как выглядел далекий предок будущего человека в эпоху динозавров:

«Примерно 90 миллионов лет назад общая группа приматов разделилась на приматов и шерстокрылых. Группа приматов тогда визуально была похожа на современных крыс. Приблизительно в это же время они поделились на высших и низших приматов. По многим анатомическим и биологическим чертам человек относится к высшим приматам

», – заключил Алексей Тихонов.

Геолог о древних останках животных и проблемах их изучения

Алексей Леднев, геолог, старший преподаватель кафедры общей и инженерной геологии, рассказал об особенностях сохранения останков животных в целом, их изучении и проблемах палеонтологии и палеозоологии.

Эксперт отметил, что палеонтологи в исследованиях работают с окаменелыми останками – следами древнейшей жизни, дошедшей до наших дней, сохранившейся в недрах слоев Земли. Умершее животное, погребенное осадочными породами, спустя время под воздействием химических реакций приобретает свойства камня.

При этом остатки организмов претерпевают изменения. Они могут быть уничтожены, их структура может измениться или может произойти замещение первичного вещества скелета более устойчивыми минералами. По словам спикера, чаще всего происходит ожелезнение, окремнение, фосфатизация, пиритизация и т.п.

«Глубина обнаружения ископаемых организмов различна. Учитывая, что с глубиной температура и давление повышаются, сохранность ископаемых существенно снижается. Наиболее хорошо сохраняются представители морской биоты, так как после гибели они погружаются в ил, выступающий в роли консерванта», – отметил Алексей Леднев.

Ученый подчеркнул, что российская палеонтология – фундаментальная наука, стоящая на границе крупных разделов биологии и геологии. Она дала очень много для понимания эволюционного развития Земли, она главный инструмент геологической съёмки, основа для разных направлений в геологии. По мнению спикера, в последнее время палеонтология хорошо иллюстрируется теорией Канта о «вещи в себе».

Изучением же останков динозавров занимается особый раздел палеонтологии – палеозоология. Проблема изучения, по мнению эксперта, связана с находкой, препарированием, выделением из скопления останков отдельных особей и их классификация.

«Что касается причин вымирания, то за всю историю Земли было несколько глобальных вымираний.  Одни связывают важнейшие геоисторические события с космическими ударами небесных тел, другие — с действием множественных экологических факторов.

Первые проще и эффектнее, поэтому и находятся в центре внимания, вторые сложны, неопределенны, во многом недоработаны и пока не могут претендовать на ведущую роль. Дарвин писал, что для объяснения вымирания динозавров нужно знать, как они жили», – заключил Алексей Леднев.

 

Палеонтолог о причинах вымирания динозавров и их современных «потомках»

Вадим Титов, палеонтолог, к.б.н., доцент кафедры зоологии АБиБ ЮФУ, ведущий научный сотрудник Южного научного центра РАН, рассказал о возможных причинах вымирания динозавров и назвал их «потомков», живущих в наше время.

Палеонтолог отметил, что на данный момент невозможно точно ответить, почему вымерли динозавры. Существует гипотеза, популярная в Северной Америке, о гибели динозавров в результате падения астероида Чиксулуб в районе полуострова Юкотан. Однако её нельзя считать основной причиной вымирания этой группы рептилий. Сегодня она активно поддерживается многими ненаучными или «полунаучными» изданиями, в том числе и у нас в стране.

Специалист отметил, что исчезновение динозавров стало только эпизодом одного из массовых вымираний на нашей планете и оно не происходило одномоментно – процесс этот длился несколько миллионов лет. В конце мелового периода (закончился приблизительно 66 млн. лет назад – Прим. ред.) происходили значительные изменения растительного покрова, ландшафта и климата: материки меняли своё положение, что затронуло океанические течения. Так произошло изменение климата: он стал более прохладным. В конце мела также произошло массовое извержение Деканских траппов на территории современного Индостана, что привело к выбросу в атмосферу большого количества углекислого и других газов.

«Падение известного метеорита стало как бы завершающим штрихом в общей картине трансформации животного и растительного миров – в первую очередь на территории Центральной и Северной Америки. Известно, что в конце мелового периода (около 66 млн лет назад) вымерли не только динозавры, но и большое количество других наземных и морских групп организмов: как позвоночных, так и беспозвоночных. Но при этом выжили многие родственники динозавров, например, крокодилы и птицы. Причём птицы в настоящее время – наиболее многочисленная группа наземных позвоночных животных. Так что исчезновение динозавров, в узком смысле, – скорее закономерный процесс», – подчеркнул Вадим Титов.

Рассказчик отметил наличие генетической связи современных куриц и динозавров. Сама идея о близости генов куриц и динозавров пришла к нам из научно-популярного фильма BBC. Однако, буквально воспринимать этот сюжет не стоит. Они не являются прямыми родственниками, и помимо куриц в современном нам мире существуют и другие «потомки» динозавров.

Некоторые исследователи, которые используют кладистический метод анализа филогении (раздел биологии, изучающий эволюционное развитие, или филогинез, мира организмов. – Прим.ред), утверждают, что птицы – это современные динозавры. Действительно, палеонтологические данные напрямую указывают на то, что птицы – произошли от манирапторных динозавров в юрском периоде или даже в конце триасового периода.

«Всем известный представитель древних ящерохвостых птиц – археоптерикс – по сути, и является одним из динозавров, который начал осваивать воздушную среду. Все современные птицы, представители другого подкласса Веерохвостых птиц, отделились от ящерохвостых уже в меловом периоде. Поэтому среди современной фауны именно птицы генетически более близки к динозаврам, чем крокодилы», – подчеркнул Вадим Титов.

Вадим Титов также рассказал о вероятности воссоздания динозавров человеком. По мнению спикера, сделать это в том виде, в котором это представлено, например, в фильме «Парк юрского периода», никогда не удастся. Причина в том, что получить и расшифровать ДНК этих древних рептилий невозможно. Самые древние фрагменты ДНК, возрастом до 1 млн лет, палеогенетики изучают благодаря находкам из вечной мерзлоты. Все новости о получении фрагментов ДНК динозавров (в том числе и из янтаря) оказались результатами научных ошибок в результате т.н. контаминации изучаемых объектов, когда происходило загрязнение образцов фрагментами ДНК современных организмов, в том числе и самих исследователей.

«Но в настоящее время активно обсуждается другой, более реальный способ создания организмов, напоминающих древних существ. Современная генетика всё ближе подходит к возможности получения таких организмов путём редактирования геномов эволюционно близких существ. В нашем случае не исключено, что будут пытаться воссоздать внешний вид какого-нибудь некрупного динозавра, например, компсогната или геспероникса, путём преобразования генома именно курицы – как наиболее доступного и дешёвого лабораторного объекта», – рассказал Вадим Титов.

Другой вопрос, по мнению палеонтолога, – значение такого достижения в науке. Это может стать очень интересной научной задачей и отработкой методик. Однако для подобных проектов необходимо значительное финансирование. Как раз на воссоздание динозавра найдутся желающие пожертвовать значительные средства, отметил палеонтолог. Например, в настоящее время активно ведутся работы по воссозданию шерстистого мамонта, поскольку есть состоятельные люди, желающие увековечить себя таким образом.

 

Как стать палеонтологом

Вы мечтаете когда-нибудь выкопать динозавра, испытываете трепет при мысли об обнаружении окаменелости, которую не видели миллионы лет, или просто любите узнавать о доисторической жизни?

Доктор Сьюзи Мейдмент рассказывает о том, что значит быть исследователем динозавров, о том, как она встретила сэра Дэвида Аттенборо, о том, как она начала свою карьеру, и дает советы начинающим палеонтологам.

В чем заключается ваша работа палеонтолога?

Моя работа состоит из двух частей: половину времени я работаю исследователем, а другую половину куратором.

Мои исследования связаны с изучением динозавров, чтобы лучше понять, как они жили. Для этого я изучаю образцы в музейных коллекциях, выхожу в поисках новых образцов и изучаю породы, в которых они найдены. Затем, когда я возвращаюсь домой после полевой работы или посещения музейной коллекции, происходит довольно много анализа данных.

В качестве куратора я присматриваю за коллекцией динозавров Музея и помогаю другим исследователям, которые хотят приехать, изучить материал и узнать больше о животных в коллекции. Я также помогаю сделать нашу коллекцию доступной в цифровом виде — помещаю образцы в большую базу данных, чтобы сделать ее общедоступной, чтобы люди могли увидеть, что находится в нашей коллекции, и узнать о ней больше.

Сьюзи 3D-сканирует свою любимую окаменелость — образец голотипа стегозавра Dacentrurus armatus , который выставлен в галерее ископаемых морских рептилий Музея

Чем занимаются палеонтологи, кроме изучения динозавров?

Палеонтологи фактически изучают все окаменелости прошлой жизни. Это может включать все, от кораллов и моллюсков до рыб и млекопитающих. Это не только животные, палеонтологи также изучают древние растения. Они используют полученную информацию не только для того, чтобы узнать о жизни животных, но и для того, чтобы понять, какой была Земля в прошлом.

Я думаю, палеонтология никогда не была так важна, как сегодня. Это потому, что в современном мире мы знаем, что существуют закономерности распределения биоразнообразия — то, как жизнь распределяется на поверхности Земли, — но мы не знаем, почему эти закономерности существуют. И поскольку мы не знаем, почему существуют эти паттерны, мы не знаем, как они изменятся — например, в ответ на потепление Земли.

Один из способов проверить наши идеи — оглянуться в прошлое, когда условия были другими — например, в юрский период на полюсах не было льда — и посмотреть, как тогда распределялось биоразнообразие. Это может помочь нам сделать прогнозы о том, как это может измениться в будущем.

Что побудило вас стать палеонтологом?

Итак, это реальная история, хотя и не похожая на правду.

Когда мне было семь лет, дедушка спросил меня: «Кем ты будешь, когда вырастешь?»

В то время я колебался между ученым и принцессой. Он решительно поддержал идею ученого и спросил меня: «Какой ученый?» В то время я не знал, что есть разные ученые, но мне очень нравились динозавры.

Он сказал: «Почему бы тебе не заняться изучением динозавров?»

Я подумал: «Хорошо, звучит неплохо. Я это сделаю.’ И я сделал. Это сделало все мои карьерные собеседования в школе очень простыми.

Когда была сделана эта фотография, Сюзи уже была большой поклонницей динозавров. Здесь она изображена со своим братом Томом на пляже Чармут на Юрском побережье в Дорсете. Позже она получила опыт работы в близлежащем прибрежном центре наследия Чармута.

Какие предметы нужно изучить, чтобы стать палеонтологом?

Вам необходимо изучать научные предметы. Математика не обязательна, но становится все более важным инструментом палеонтологии. Хорошая подготовка по математике, как правило, полезна для любой научной карьеры.

Мне особенно нравились биология и химия, а также мне очень нравилась география, особенно физическая география – изучение горных пород и природной среды, а также эволюции окружающей среды и ландшафтов. Я получил A-Levels по этим трем предметам.

Нужна ли вам степень, чтобы стать палеонтологом?

Наличие докторской степени обязательно, если вы хотите стать исследователем. Чтобы поступить на программу PhD, вам нужна действительно хорошая степень бакалавра.

Люди склонны заниматься палеонтологией позвоночных либо с геологической, либо с более зоологической точки зрения. До получения докторской степени я получил четырехлетнюю степень магистра геологических наук. Несколько моих коллег имеют ученые степени в области зоологии. Степень бакалавра естественных наук имеет решающее значение, и предпочтительно одна из них.

Подавляющее большинство кураторов также имеют докторскую степень. Как минимум, они обычно имеют степень магистра, а также степень бакалавра. Магистр наук будет либо в музееведении, либо в дисциплине, связанной с их предметной областью, такой как геология или палеонтология.

Сьюзи изучает образец стегозавра , выставленный в Доисторическом музее в Прайсе, штат Юта, во время получения докторской степени

Какой опыт работы вы бы порекомендовали начинающим палеонтологам?

Если можете, станьте волонтером в местном музее. Я провел лето, когда мне было 17 лет, работая в Центре наследия Чармута на Юрском побережье.

Чтобы стать палеонтологом, вы должны по-настоящему любить природу и получать удовольствие от пребывания на свежем воздухе, особенно если вы хотите изучать геологию в качестве бакалавра. Выполнение чего-то вроде премии герцога Эдинбургского может дать вам действительно полезный набор навыков, которые вам понадобятся на бакалавриате по геологии.

Существуют ли какие-либо клубы или общества, в которые могут вступить молодые люди, если они хотят продолжить интересоваться палеонтологией?

Ассоциация геологов Великобритании — действительно хорошее место как для любителей, так и для профессиональных геологов. Они управляют Rockwatch, клубом для детей и молодежи в возрасте до 18 лет, интересующихся горными породами, окаменелостями, минералами и геологией ландшафтов. Палеонтологическая ассоциация ориентирована на взрослых, но предоставляет некоторые ресурсы, связанные с карьерой в области палеонтологии.

Какой совет вы бы дали тем, кто думает об этой карьере?

Вам действительно нужно сосредоточиться на получении хорошей академической квалификации.

При выборе курса обучения вместо того, чтобы идти сразу на степень палеонтолога, я бы рекомендовал выбрать что-то, что даст вам более широкий набор навыков, например, геологию. Лучше сузить свою специальность позже, чем рисковать, ограничивая свои возможности для будущей карьеры.

Сьюзи бурит образец керна для палеомагнитного анализа, чтобы помочь определить возраст горных пород

Что самое лучшее в профессии палеонтолога?

Я люблю полевые работы. Я очень люблю изучать камни и искать окаменелости. Я благодарен за возможность выйти на улицу и сделать это. Я также люблю преподавать в полевых условиях — мне нравится рассказывать другим людям о горных породах, окаменелостях и о том, как формируется естественная среда.

Сьюзи сидит рядом с позвонками зауроподов, обнаженными в песчанике в формации Моррисон недалеко от Торри, штат Юта, 2015 г.

Что самое худшее в профессии палеонтолога?

Нет ничего… нет плохих или скучных дней!

Какой момент был для вас самым запоминающимся или приятным?

О господи, это сложно. По-настоящему запоминающимся моментом для меня стал момент, когда музей представил стегозавра Софи .

Я работал над образцом время от времени с 2005 года, поэтому я был очень счастлив, когда музей смог приобрести его в 2013 году. Я продолжал работать над ним за кулисами в течение года, прежде чем он был поставлен. выставлены на обозрение и опубликовали о нем несколько статей.

Увидеть образец во всей красе и представить его публике сэром Дэвидом Аттенборо было фантастически. Профессор Пол Барретт представил меня ему как мировому авторитету в области стегозавров, что было довольно удивительно.

Сьюзи провела много лет, изучая музейный образец стегозавра , прежде чем он был представлен в Земном зале музея сэром Дэвидом Аттенборо

Что самое интересное вы нашли или исследовали?

В 2015 году мы с коллегой обнаружили кровь и клетки крови динозавров. Это самый впечатляющий материал, который я когда-либо делал.

Мы не собирались искать кровь. Это было совершенно случайное открытие. Мы поместили некоторые окаменелости под сканирующий электронный микроскоп и были очень удивлены тем, что обнаружили.

Как проходит день из жизни палеонтолога?

Очень разнообразно. Я редко провожу много времени за рабочим столом. У меня часто бывают интересные посетители, которые приходят изучить коллекцию динозавров, которым я помогаю. Я участвую в выставках и много выступаю с общественностью, выступая с докладами как в музее, так и за его пределами. И я исследую довольно широкий спектр вещей.

Как исследователь вы почти работаете не по найму. Вы действительно можете делать то, что хотите, в пределах разумного. Вы можете решить, что вас что-то интересует, и, если вы можете опубликовать статью об этом или это может принести вам финансирование, вы можете заниматься этим.

Я только что вернулся с полевых работ, и вы можете следить за тем, как это было, в Твиттере #MissionJurassic.

В противном случае день исследования в идеале предполагает концентрацию на одном деле в течение всего дня. Это может быть написание статьи, компьютерный анализ набора данных или работа с коллекцией и описание некоторых окаменелостей.

Сьюзи проводит каротажные работы в осадочных породах формации Моррисон, чтобы лучше понять среду, в которой жили динозавры

Не могли бы вы рассказать нам, что вы делали сегодня?

Я пытаюсь разделить свою неделю так, чтобы у меня было два дня на курирование и два дня на исследования. Пятый день я сосредотачиваюсь на публичном взаимодействии. Сегодня я занимался курированием.

Я начал утро с рецензирования рукописи для журнала, в котором я являюсь заместителем редактора. Я должен прочитать статью и решить, рекомендовать ли ее отправить на дальнейшее рассмотрение или нет.

Мой первый посетитель прибыл в 9.30, поэтому я показал ему интересующие его экземпляры. Затем я провел некоторое время по электронной почте, прежде чем встретиться с сотрудником Музея по кредитованию выставок в коллекции. Мы определили несколько экземпляров, чтобы передать их двум музеям для своих выставок, измерили их, сделали фотографии и тому подобное.

Затем прибыл мой второй посетитель дня. Я провел довольно много времени, показывая ему коллекции, а потом мы вместе пообедали. Сегодня днем ​​у меня берут интервью для пары статей.

После этого мне нужно спуститься в Центр визуализации и анализа, чтобы забрать яйцо слоновой птицы, которое сейчас находится в томографе. Мы сканируем его для внешнего исследователя, и я должен вернуть его в коллекцию. Я также беру образцы динозавров для 3D-сканирования. Я, вероятно, закончу свой день просмотром другой статьи.

Группа палеонтологов из Музея естественной истории, Детского музея Индианаполиса и Манчестерского университета проводит полевые исследования в Вайоминге летом 2019 г.для проекта «Миссия Юрского периода». Сюзи третья справа в среднем ряду.

Где вы проводите полевые работы?

Различается. Я несколько раз посещал формацию Моррисон в США, потому что это центр моего исследования.

Этим летом я был в Вайоминге с большой командой людей, которые имеют широкий спектр знаний в области палеонтологии. Мы сможем использовать наш опыт, чтобы понять всю окружающую среду, а не только динозавров.

В Марокко есть новое местонахождение окаменелостей, которое меня очень взволновало. Я хотел бы отправиться туда и найти новых динозавров, укрепить долгосрочное сотрудничество с марокканскими седиментологами и палеонтологами и, надеюсь, увидеть, что материалы марокканских динозавров остаются в Марокко, а не продаются на коммерческом рынке.

Я также работаю на местах в Великобритании. Это, как правило, на побережье, потому что там обнажены скалы.

Много ли можно найти в Великобритании?

Здесь есть что найти. Причина, по которой мы не находим больше, заключается в том, что она покрыта деревьями и домами. Если бы не это, мы бы нашли в южной Англии столько же динозавров, сколько в Вайоминге.

Палеонтология | Национальное географическое общество

Палеонтология — это изучение истории жизни на Земле на основе окаменелостей. Окаменелости — это остатки растений, животных, грибов, бактерий и одноклеточных живых существ, которые были заменены каменным материалом или отпечатками организмов, сохранившимися в камне. Палеонтологи используют ископаемые останки, чтобы понять различные аспекты вымерших и живых организмов. Отдельные окаменелости могут содержать информацию о жизни организма и окружающей среде. Подобно кольцам дерева, например, каждое кольцо на поверхности устричной раковины обозначает один год ее жизни. Изучение окаменелостей устриц может помочь палеонтологам выяснить, как долго они жили и в каких условиях. Если бы климат был благоприятным для устрицы, устрица, вероятно, росла бы быстрее, а кольца были бы толще. Если бы устрица боролась за выживание, кольца были бы тоньше. Более тонкие кольца указывали бы на окружающую среду, неблагоприятную для таких организмов, как устрицы, например, слишком теплую или слишком холодную для устрицы или нехватку питательных веществ, необходимых для их роста.

Некоторые окаменелости показывают, как жил организм. Янтарь, например, представляет собой затвердевшую окаменевшую древесную смолу. Иногда липкая смола стекала по стволу дерева, задерживая пузырьки воздуха, а также мелких насекомых и некоторые крупные организмы, такие как лягушки и ящерицы. Палеонтологи изучают янтарь, называемый «ископаемой смолой», чтобы увидеть эти полные образцы. Янтарь может сохранить ткань столь же нежную, как крылья стрекозы. Некоторые муравьи застряли в янтаре во время поедания листьев, что позволило ученым точно узнать, что они ели и как они это ели. Даже пузырьки воздуха, заключенные в янтаре, представляют ценность для палеонтологов. Анализируя химический состав воздуха, ученые могут сказать, было ли поблизости извержение вулкана или другие атмосферные изменения.

О поведении организмов также можно судить по ископаемым свидетельствам. Палеонтологи предполагают, что, например, гадрозавры, утконосые динозавры, жили большими стадами. Они выдвинули эту гипотезу после наблюдения за свидетельствами социального поведения, в том числе в одном месте с примерно 10 000 скелетов.

Окаменелости также могут свидетельствовать об эволюционной истории организмов. Палеонтологи делают вывод, например, что киты произошли от наземных животных. У окаменелостей вымерших животных, тесно связанных с китами, передние конечности похожи на весла, похожие на передние ноги. У них даже есть крошечные задние конечности. Хотя передние конечности этих ископаемых животных в чем-то похожи на ноги, в остальном они также демонстрируют сильное сходство с плавниками современных китов.

Поддисциплины палеонтологии

Область палеонтологии включает множество поддисциплин. Поддисциплина – это специализированная область исследования в рамках более широкого предмета или дисциплины. В случае палеонтологии субдисциплины могут быть сосредоточены на конкретном типе ископаемых или на конкретном аспекте земного шара, например, на его климате.

Палеонтология позвоночных

Одной из важных дисциплин является палеонтология позвоночных, изучение окаменелостей животных с позвоночником. Палеонтологи-позвоночные обнаружили и реконструировали скелеты динозавров, черепах, кошек и многих других животных, чтобы показать, как они жили, и показать историю их эволюции.

Используя данные окаменелостей, палеонтологи позвоночных пришли к выводу, что птерозавры, группа летающих рептилий, могли летать, взмахивая крыльями, а не просто планируя. Реконструированные скелеты птерозавров имеют полые и легкие кости, как у современных птиц.

Один из видов птерозавров  Quetzalcoatlus считается одним из крупнейших летающих существ в истории. У него был размах крыльев 11 метров (36 футов). У палеонтологов есть конкурирующие теории о том, если и как Quetzalcoatlus  полетел. Некоторые палеонтологи утверждают, что он был слишком тяжелым, чтобы вообще летать. Другие утверждают, что он мог достаточно хорошо распределять свой вес, чтобы медленно парить. Другие ученые говорят, что Quetzalcoatlus был достаточно мускулистым, чтобы быстро летать на короткие расстояния. Эти теории демонстрируют, как палеонтологи позвоночных могут по-разному интерпретировать окаменелости.

Палеонтология беспозвоночных

Палеонтологи беспозвоночных исследуют окаменелости животных без позвоночника — моллюсков, кораллов, членистоногих, таких как крабы и креветки, иглокожих, таких как плоские ежи и морские звезды, губки и черви. В отличие от позвоночных, у беспозвоночных нет костей — они оставляют свидетельства своего существования в виде окаменелых раковин и экзоскелетов, отпечатков своих мягких частей тела и следов своего движения по земле или дну океана.

Окаменелости беспозвоночных особенно важны для изучения и реконструкции доисторической водной среды. Например, большие сообщества окаменелостей морских беспозвоночных возрастом 200 миллионов лет, найденные в пустынях Невады в Соединенных Штатах, говорят нам о том, что определенные районы штата были покрыты водой в тот период времени.

Палеоботаника

Палеоботаники изучают окаменелости древних растений. Эти окаменелости могут быть отпечатками растений, оставленными на поверхности скал, или частями самих растений, такими как листья и семена, которые сохранились в каменном материале. Эти окаменелости помогают нам понять эволюцию и разнообразие растений, а также являются ключевой частью реконструкции древней окружающей среды и климата, поддисциплин, известных как палеоэкология (изучение древней среды) и палеоклиматология (изучение древнего климата).

На небольшом участке в регионе Патагония в Аргентине палеоботаники обнаружили окаменелости более 100 видов растений, возраст которых составляет около 52 миллионов лет. До этого открытия многие ученые говорили, что биологическое разнообразие Южной Америки является результатом того, что два миллиона лет назад ледники разделили континент на изолированные экосистемные «острова». Окаменелости листьев из Патагонии могут опровергнуть эту теорию. У палеоботаников теперь есть доказательства того, что разнообразие видов растений на континенте существовало за 50 миллионов лет до конца последнего ледникового периода.

Некоторые окаменелости растений находятся в твердых комках, называемых угольными шариками. Уголь, ископаемое топливо, образуется из остатков разложившихся растений. Угольные шары также образуются из растительных остатков лесов и болот, но эти материалы не превратились в уголь. Они медленно окаменели или были заменены скалой. Угольные шары, найденные в угольных месторождениях или рядом с ними, сохраняют свидетельства существования различных растений, из которых образовался уголь, что делает их важными для изучения древней среды и понимания основного источника энергии.

Микропалеонтология

Микропалеонтология — это изучение окаменелостей микроскопических организмов, таких как простейшие, водоросли, крошечные ракообразные и пыльца. Микропалеонтологи используют мощные электронные микроскопы для изучения микрофоссилий, размер которых обычно меньше четырех миллиметров (0,16 дюйма). Виды микрофоссилий, как правило, недолговечны и многочисленны там, где они встречаются, что делает их полезными для идентификации слоев горных пород того же возраста, что называется биостратиграфией. Химический состав некоторых микрофоссилий можно использовать для изучения окружающей среды, когда организм был жив, что делает их важными для палеоклиматологии.

Микропалеонтологи изучают раковины глубоководных микроорганизмов, чтобы понять, как изменился климат Земли. Раковины накапливаются на дне океана после того, как организмы умирают. Поскольку организмы получают элементы для своих раковин из окружающей их океанской воды, состав раковин отражает текущий состав океана. Путем химического анализа раковин палеонтологи могут определить количество кислорода, углерода и других необходимых для жизни веществ. питательных веществ в океане, когда развивались раковины. Затем они могут сравнивать раковины из одного периода времени в другой или из одной географической области в другую. Различия в химическом составе океана могут быть хорошим индикатором различий в климате.

Микропалеонтологи часто изучают самые старые окаменелости на Земле. Самые старые окаменелости относятся к цианобактериям, иногда называемым сине-зелеными водорослями или прудовой пеной. Цианобактерии росли в мелководных океанах, когда Земля еще охлаждалась, миллиарды лет назад. Окаменелости, образованные цианобактериями, называются строматолитами. Самыми старыми окаменелостями на Земле являются строматолиты, обнаруженные в западной Австралии, возраст которых составляет 3,5 миллиарда лет.

История палеонтологии

На протяжении всей истории человечества окаменелости использовались, изучались и понимались по-разному. Ранние цивилизации использовали окаменелости в декоративных или религиозных целях, но не всегда понимали, откуда они взялись.

Хотя некоторые древнегреческие и римские ученые признавали, что окаменелости были остатками форм жизни, многие ранние ученые считали, что окаменелости являются свидетельством мифологических существ, таких как драконы. Со Средневековья до начала 1700-х годов окаменелости широко считались творениями дьявола или высшей силы. Многие люди считали, что останки обладают особой лечебной или разрушительной силой. Многие ученые также считали, что окаменелости остались после Ноева потопа и других бедствий, описанных в священной книге на иврите.

Некоторые древние ученые понимали, что такое окаменелости, и могли формулировать сложные гипотезы, основанные на ископаемых свидетельствах. Греческий биолог Ксенофан обнаружил ракушки на суше и пришел к выводу, что эта земля когда-то была морским дном. Примечательно, что китайский ученый Шэнь Куо смог использовать окаменевший бамбук, чтобы сформировать теорию изменения климата.

Формальная наука палеонтология — сбор и описание окаменелостей — началась в 1700-х годах, в период времени, известный как Эпоха Просвещения. Ученые начали описывать и наносить на карту горные породы и классифицировать окаменелости. Геологи обнаружили, что слои горных пород были продуктом длительных периодов накопления отложений, а не результатом отдельных событий или катастроф. В начале 1800-х годов Жорж Кювье и Уильям Смит, считающиеся пионерами палеонтологии, обнаружили, что слои горных пород в разных областях можно сравнивать и сопоставлять на основе их окаменелостей.

Позднее в том же столетии работы Чарльза Лайелла и Чарльза Дарвина сильно повлияли на то, как общество понимало историю Земли и ее организмов. В Принципах геологии Лайелла говорилось, что окаменелости в одном слое породы были похожи, но окаменелости в других слоях породы были разными. Эта последовательность может быть использована для демонстрации отношений между похожими слоями горных пород, разделенными большими расстояниями. Окаменелости, обнаруженные в Южной Америке, могут иметь больше общего с окаменелостями из Африки, чем с окаменелостями из других близлежащих слоев горных пород.

В книге Дарвина “О происхождении видов” наблюдалась аналогичная последовательность в живом мире. Дарвин предположил, что со временем появляются новые виды. Новые открытия окаменелостей подтвердили теорию Дарвина о том, что существа, жившие в далеком прошлом, отличались от тех, кто живет сегодня, но иногда были взаимосвязаны с ними. Эта теория позволила палеонтологам изучать живые организмы в поисках ключей к пониманию ископаемых свидетельств. Например, у археоптерикса были крылья, как у птицы, но другие черты (например, зубы), типичные для типа динозавров, называемых тероподами. Теперь считается очень ранней пташкой, Археоптерикс  сохраняет больше сходства с тероподами, чем любая современная птица. Изучение физических особенностей археоптерикса является примером того, как палеонтологи и другие ученые устанавливают последовательность или порядок эволюции одного вида относительно другого.

Датирование слоев горных пород и окаменелостей произвело революцию после открытия радиоактивности в конце 1800-х годов. Используя процесс, известный как радиометрическое датирование, ученые могут определить возраст слоя породы, изучив, как изменились определенные атомы в породе с момента образования породы. Когда атомы изменяются, они излучают разные уровни радиоактивности. Изменения радиоактивности стандартны и могут быть точно измерены в единицах времени.

Измеряя радиоактивный материал в древнем образце и сравнивая его с текущим образцом, ученые могут рассчитать, сколько времени прошло. Радиометрическое датирование позволяет определить возраст слоев горных пород, который затем можно использовать для определения возраста окаменелостей.

Палеонтологи использовали радиометрическое датирование для изучения окаменелой яичной скорлупы  Genyornis , вымершей птицы из Австралии. Они обнаружили, что Genyornis вымерли между 40 000 и 50 000 лет назад. Ископаемые остатки растений и других организмов в этом регионе показывают, что на момент вымирания у крупной нелетающей птицы было много пищи. Климатические изменения были слишком медленными, чтобы объяснить относительно быстрое вымирание.

Изучая человеческие окаменелости и древние австралийские наскальные рисунки, датированные тем же периодом времени, палеонтологи выдвинули гипотезу о том, что люди — самые ранние люди, населявшие Австралию, — могли внести свой вклад в вымирание  Genyornis .

Палеонтология сегодня

У современных палеонтологов есть множество инструментов, которые помогают им обнаруживать, исследовать и описывать окаменелости. Электронные микроскопы позволяют палеонтологам изучать мельчайшие детали мельчайших окаменелостей. Рентгеновские аппараты и компьютерные томографы позволяют выявить внутреннюю структуру окаменелостей. Передовые компьютерные программы могут анализировать данные об окаменелостях, реконструировать скелеты и визуализировать тела и движения вымерших организмов.

Палеонтологи и биологи использовали компьютерную томографию для изучения сохранившегося тела мамонтенка, обнаруженного в Сибири в 2007 году. Компьютерный томограф позволяет ученым создавать трехмерные изображения костей и тканей организма. С помощью этой технологии ученые смогли увидеть, что у мамонтенка были здоровые зубы, кости и мышечная ткань. Однако легкие и туловище животного были полны грязи и мусора. Это навело ученых на мысль, что животное было здоровым, но, скорее всего , задохнулось в мутной реке или озере.

Ученые могут даже извлекать генетический материал из костей и тканей.

Палеонтологи сделали замечательное генетическое открытие, когда кости Tyrannosaurus rex были сломаны во время раскопок в 1990-х годах. Внутри костей были обнаружены мягкие ткани. Мягкая ткань – это настоящая соединительная ткань организма, такая как мышцы, жир и кровь. Мягкие ткани редко сохраняются при окаменении. Палеонтологам обычно приходится полагаться на окаменелые останки — горные породы. Теперь палеонтологи надеются использовать это редкое открытие ткани возрастом 68 миллионов лет для изучения биологии и, возможно, даже ДНК 9 0165 Т. Рекс .

Несмотря на все эти достижения, палеонтологи по-прежнему делают важные открытия, используя простые инструменты и базовые методы в полевых условиях.

Национальное географическое общество поддерживает полевые работы в области палеонтологии во всем мире. Начинающий исследователь Зересенай «Зерай» Алемсегед проводит исследования в северной Эфиопии. Там Алемсегед и его коллеги откапывают и изучают окаменелости, которые помогают понять эволюцию человека.

Начинающий исследователь Болорцэцэг Минджин — палеонтолог, обнаруживший окаменелости динозавров, древних млекопитающих и даже кораллов в пустыне Гоби в Монголии. Она также работает, чтобы рассказать монгольским студентам о динозаврах на их заднем дворе, и надеется создать в стране палеонтологический музей.

Многие места раскопок предлагают посетителям возможность наблюдать за работой палеонтологов в полевых условиях, в том числе следующие места в США: местонахождение окаменелостей Грея в Грее, Теннесси; La Brea Tar Pits в Лос-Анджелесе, Калифорния; и ископаемые пласты Эшфолла в Ройале, штат Небраска.

Краткий факт

Эволюционная биология
Многие палеонтологи также являются биологами-эволюционистами. Эволюционная биология – это изучение происхождения, развития и изменений (эволюции) видов с течением времени. Другими учеными, которые вносят свой вклад в эволюционную биологию, являются геологи и генетики.

Краткий факт

Окаменелости и мифы
Древние культуры не всегда понимали, что такое окаменелости, и адаптировали свои открытия к мифам и историям.

Китай богат окаменелостями динозавров. Динозавры — это древние рептилии, кости которых имеют общие черты с рептилиями и птицами. Древние китайцы часто интерпретировали скелеты динозавров как останки летающих драконов!

Окаменелые останки карликовых слонов были найдены на нескольких средиземноморских островах. Карликовые слоны вырастали всего до 2 метров (6 футов) в высоту. Их черепа примерно такого же размера, как человеческий череп, с большим отверстием посередине, где находится хобот живого животного. В древних средиземноморских культурах Греции и Рима останки карликовых слонов часто интерпретировались как останки циклопов, внушающих страх одноглазых великанов.

Краткий факт

Мэри Эннинг
Британский коллекционер окаменелостей XIX века Мэри Эннинг доказала, что не обязательно быть палеонтологом, чтобы внести свой вклад в науку. Эннинг был одним из первых, кто собирал, демонстрировал и правильно определял окаменелости ихтиозавров, плезиозавров и птерозавров. Ее вклад в понимание жизни юрского периода был настолько впечатляющим, что в 2010 году Эннинг была названа в числе десяти британских женщин, оказавших наибольшее влияние на историю науки.

Краткий факт

Впитывая историю
Самые древние из когда-либо обнаруженных окаменелостей — это строматолиты, остатки древних цианобактерий или сине-зеленых водорослей. Самыми древними из когда-либо обнаруженных окаменелостей животных являются губки. Доисторические губки были обнаружены на Аравийском полуострове и в Австралии.