Paleontologie

Știința
Paleontologie
Engleză  paleontologie; Paleontologie
Subiect Biologie , Geologie
Subiect de studiu Fosile , urme de viață
Perioada de origine secolul al 19-lea
Direcții principale paleozoologie , paleobotanica , tafonomie etc.
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Paleontologia (din greaca veche παλαιοντολογία ) este știința vieții care a existat înainte de începutul epocii Holocen sau la începutul acesteia (acum aproximativ 11.700 de ani), în perioadele geologice trecute . Presupune studiul fosilelor (fosilelor) pentru a determina evoluția organismelor și interacțiunea acestora cu mediul (paleoecologie). Observațiile paleontologice au fost documentate încă din secolul al V-lea î.Hr. e. Paleontologia ca știință a fost creată în secolul al XVIII-lea ca rezultat al lucrării lui Georges Cuvier privind anatomia comparată și s-a dezvoltat rapid în secolul al XIX-lea. Termenul în sine provine din altă greacă. παλαιός [ palaios ] - „vechi”, ὄν [ pe ] - „făptură, făptură” și λόγος [ logos ] - „cuvânt, concept” [1] .

Paleontologia se află la granița dintre biologie și geologie , dar diferă de arheologie prin faptul că nu studiază oamenii moderni din punct de vedere anatomic. În prezent, folosește metode extrase dintr-o gamă largă de științe, inclusiv biochimie , matematică și inginerie . Folosind toate aceste metode, paleontologii au putut contribui la istoria evolutivă a vieții de când Pământul a devenit capabil să susțină viața, acum aproximativ 3,8 miliarde de ani. Pe măsură ce cunoștințele s-au extins în paleontologie, au apărut ramuri speciale, dintre care unele se concentrează pe anumite tipuri de organisme fosile, în timp ce altele studiază ecologia și aspectele istoriei ecologice, cum ar fi clima antică .

Rămășițele fosile ale organismelor și urmele lor sunt principalele dovezi ale vieții antice. În absența unor date de vârstă absolută, paleontologii trebuie să se bazeze pe datarea relativă pentru a rezolva „puzzle-uri” biostratigrafice (aranjarea straturilor de rocă de la cel mai mic la cel mai vechi). Clasificarea organismelor antice este, de asemenea, dificilă, deoarece multe dintre ele nu se încadrează în ierarhia linneană , care a fost menită să clasifice organismele moderne, motiv pentru care paleontologii și biologii folosesc mai des cladistica pentru a compila „pedigree” evolutive. În ultimul sfert al secolului al XX-lea, a apărut filogenetica moleculară , care examinează cât de strâns legate sunt organismele prin măsurarea asemănării ADN-ului în genomul lor. Filogenetica moleculară a fost folosită și pentru a estima datele divergenței speciilor, dar există dezbateri cu privire la fiabilitatea ceasului molecular de care depind astfel de estimări.

Prezentare generală

Cea mai simplă definiție a termenului „paleontologie” este „studiul vieții antice” [2] . Acest domeniu caută informații despre mai multe aspecte ale organismelor antice: „identitatea și originea lor, mediul și evoluția lor și ce ne pot spune despre trecutul organic și anorganic al Pământului” [3] .

Știință istorică

Paleontologia este una dintre științele istorice, alături de arheologia, geologia, astronomia , cosmologia , filologia și, de fapt, istoria însăși [4] : are ca scop descrierea fenomenelor din trecut și reconstituirea cauzelor acestora [5] . De aici rezultă trei elemente principale ale paleontologiei: descrierea fenomenelor din trecut; dezvoltarea unei teorii generale despre cauzele diferitelor tipuri de schimbări; iar aplicarea acestor teorii la fapte concrete [4] . În încercarea de a explica trecutul, paleontologii și alți oameni de știință istorici fac adesea o serie de ipoteze despre cauze și apoi caută o „ pistolă fumegătoare ” - dovezi care confirmă complet corectitudinea unei anumite ipoteze. Uneori, o „pistolă fumegătoare” este descoperită de o întâmplare în timpul altor investigații. De exemplu, descoperirea iridiului , un metal în mare parte extraterestre, de către Luis și Walter Alvarez la limita Cretacic-Paleogen a făcut din impactul asteroidului cea mai favorită explicație pentru originea evenimentului de extincție Cretacic-Paleogen , deși impactul vulcanismului asupra acestuia. continuă să fie dezbătută [6] .

Celălalt tip principal de paleontologie este știința experimentală, despre care se spune adesea că este condusă în experimente pentru a infirma ipotezele despre acțiunea și cauzele fenomenelor naturale. Această abordare nu poate dovedi ipoteza, deoarece unele experimente ulterioare o pot infirma, dar acumularea de eșecuri este adesea o dovadă puternică în favoarea ei. Cu toate acestea, atunci când se confruntă cu fenomene complet neașteptate, cum ar fi primele dovezi ale radiațiilor ionizante invizibile , oamenii de știință experimentali adoptă adesea aceeași abordare ca oamenii de știință istorici: creează o serie de ipoteze despre cauze și apoi caută o „pistolă fumigenă” [7]. ] .

Discipline înrudite

Paleontologia se află la răscrucea dintre biologie și geologie , deoarece se concentrează pe istoria vieților anterioare, dar principala sa sursă de dovezi provine din fosilele de rocă [8] [9] . Din motive istorice, paleontologia face parte din curriculumul departamentelor de geologie din multe universități: în secolul al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, departamentele de geologie au descoperit dovezi fosile importante pentru datarea rocilor, în timp ce departamentele biologice nu și-au manifestat interesul cuvenit pentru acestea [10] .

Paleontologia se suprapune, de asemenea, cu arheologia, care se ocupă în principal de obiecte create de om și rămășițe umane, în timp ce paleontologii sunt interesați de caracteristicile și evoluția oamenilor ca specie. Atunci când se ocupă de date umane, arheologii și paleontologii pot lucra împreună - de exemplu, paleontologii pot identifica fosile de animale sau plante în jurul unui sit arheologic pentru a afla ce au mâncat oamenii care au locuit acolo; sau pot analiza clima în timpul șederii [11]

În plus, paleontologia împrumută adesea metode de la alte științe, inclusiv biologie, osteologie, ecologie, chimie, fizică și matematică [2] . De exemplu, semnăturile geochimice din roci pot ajuta la determinarea când a început viața pe Pământ [12] , iar analiza raporturilor izotopilor de carbon poate ajuta la detectarea schimbărilor climatice și chiar la explicarea schimbărilor majore, cum ar fi extincția în masă a Permian [13] . O disciplină relativ recentă, filogenetica moleculară , compară ADN-ul și ARN-ul organismelor moderne pentru a recrea „filiațiile” strămoșilor lor evolutivi. De asemenea, a fost folosit pentru a estima datele importantelor repere evolutive, deși această abordare este controversată din cauza îndoielilor cu privire la fiabilitatea „ ceasului molecular ” [14] . Metode din inginerie au fost folosite pentru a analiza modul în care corpurile organismelor antice ar fi putut funcționa, cum ar fi viteza de rulare și forța de mușcătură a unui Tyrannosaurus rex [15] [16] sau mecanica de zbor a microraptorilor . Este relativ comun să se studieze detaliile interne ale fosilelor folosind microtomografia cu raze X [17] . Paleontologia, biologia, arheologia și paleoneurobiologia se unesc pentru a studia modelele endocraniene (endocasts) ale speciilor asociate cu oamenii pentru a elucida evoluția creierului uman [18] .

Paleontologia chiar ajută astrobiologia în investigarea posibilei vieți pe alte planete prin dezvoltarea de modele despre cum ar fi putut apărea viața și prin furnizarea de metode pentru descoperirea dovezilor vieții [19]

Termenul

În 1821, Eduard Eichwald a propus termenul de oryctozoologie (din grecescul fosilă, animal, studiu) pentru a se referi la știința animalelor fosile [20] . Din 1827, G. Fischer von Waldheim a inventat și folosit termenul de petromatognozie .

Termenul de paleontologie (fr. Palaeontologie) a fost propus în 1825 de naturalistul francez Ducrote de Blainville în cartea „Manual de Malacologie și Conchiliologie”, care era cunoscută specialiștilor. În ea, el a numit paleontologia „știința animalelor și a geologiei” [21] . Termenul a fost explicat într-o notă de subsol:

Mi se pare util să creez un cuvânt compus pentru știința care se ocupă cu studiul corpurilor organice fosile. / Il me semble utile de a crea un mot composé pour dessiner la science qui s'occupe de l'étude des corps organisés fossiles.

În 1834 apare cartea Systematic Bibliography of Animal Paleontology de Fischer von Waldheim, în care termenul propus de Blainville a fost folosit în titlu și explicat în prefață. După publicarea cărții lui Fisher, noul nume este utilizat pe scară largă în literatura mondială (în primul rând în franceză, rusă și engleză) [22] ; în Rusia, termenul a fost fixat în mare parte prin eforturile lui D. I. Sokolov pe paginile Mining Journal .

Sinonime

Secțiuni

Printre principalele secțiuni ale paleontologiei se disting paleozoologia și paleobotanica . Paleozoologia este împărțită în paleozoologia nevertebratelor (inclusiv paleoentomologia ) și paleozoologia vertebratelor. Și paleobotanica - despre paleoalgologie (alge fosile), paleopalinologie (polen și spori de plante antice), paleocarpologie (semințe de plante antice) și alte secțiuni. Există și paleomicologie - studiul resturilor fosile de ciuperci. Micropaleontologia este studiul microorganismelor antice. Crearea paleoecologiei a făcut posibilă urmărirea legăturilor organismelor trecute între ele și cu mediul în cadrul populațiilor , cenozelor și întregii populații din bazinele antice. Alte ramuri includ paleobiogeografia , tafonomia , biostratonomia și paleoihnologia .

Clasificări ale organismelor antice

Un exemplu simplu de cladogramă Sângele cald a apărut undeva în tranziția de la sinapside la mamifere. ? Sângele cald a evoluat, de asemenea, în unul dintre aceste puncte - un exemplu de evoluție convergentă .
   
  


Este important să denumim grupurile de organisme într-un mod inteligibil și larg răspândit, deoarece o parte a disputei în paleontologie se bazează tocmai pe neînțelegeri ale numelor [23] . Taxonomia linneană este folosită în mod obișnuit pentru a clasifica organismele vii , dar întâmpină dificultăți atunci când se confruntă cu organisme nou descoperite. De exemplu, este dificil să se determine la ce nivel să plaseze un nou grup de rang superior, cum ar fi un gen , o familie sau o ordine ; acest lucru este important deoarece regulile linneene pentru denumirea grupurilor sunt legate de aceste ranguri și, prin urmare, dacă un grup este mutat la alt nivel, acesta trebuie redenumit [24] .

Paleontologii folosesc de obicei abordări bazate pe cladistică, o tehnică de dezvoltare a unui „arbore genealogic” evolutiv pentru multe organisme [23] . Acest lucru se bazează pe logica că, dacă grupurile B și C au mai multe asemănări între ele decât are oricare dintre ele cu grupul A, atunci B și C sunt mai strâns legate între ele decât oricare dintre ele este cu grupul A. Diferențele care comparațiile pot fi anatomice , cum ar fi prezența unei notocorde , sau moleculare , unde sunt comparate secvențele ADN sau structura proteinelor. Rezultatul unei analize de succes este o ierarhie de clade (grupuri) care au un strămoș comun. În mod ideal, „arborele genealogic” are doar două ramuri care conduc de la fiecare nod („conexiunea”), dar uneori nu există suficiente informații pentru acest lucru, iar paleontologii trebuie să se mulțumească cu conexiuni care au mai multe ramuri. Cladistica are însă și dezavantaje din cauza existenței convergenței , unele organe au evoluat de mai multe ori, iar acest lucru trebuie luat în considerare la analizarea și construirea ramurilor [25] .

Biologia evolutivă a dezvoltării , prescurtată în mod obișnuit la „ Evo Devo ”, îi ajută, de asemenea, pe paleontologi să creeze „familii” și să înțeleagă fosilele. De exemplu, dezvoltarea embriologică a unor brahiopode moderne sugerează că ar putea fi descendenți ai halkieriidelor care au dispărut în timpul Cambrianului [26] .

Istorie

Oamenii au găsit rămășițe fosile de organisme vii din cele mai vechi timpuri. Informațiile despre ele erau cunoscute chiar și de către naturaliștii antici, precum Xenofan , Herodot , Aristotel etc. În continuare, studiul fosilelor se reia în Renaștere , datorită cercetătorilor, printre care s-au numărat Leonardo da Vinci , Girolamo Fracastoro , Bernard Palissy , George Agricola . . Cu toate acestea, ideea că rămășițele aparțin unor organisme dispărute a apărut mai târziu - unul dintre primii, probabil, a fost naturalistul danez Nikolaus Steno și naturalistul englez Robert Hooke .

Leonardo da Vinci scria la începutul secolului al XVI-lea că scoicile de piatră de lângă Verona erau rămășițele unor moluște marine care au ajuns acolo din cauza schimbărilor în limitele pământului și al mării, dar această idee nu a dominat mult timp. În secolele XVI-XVIII a devenit mai răspândită ipoteza propusă de filozofii antici, conform căreia fosilele au crescut direct în roci sub influența unei forțe formatoare de forme. În același timp, asemănarea fosilelor cu ființele vii a fost considerată o consecință a faptului că ambele se formează sub influența acelorași forțe și energii. [27]

Georges Cuvier este considerat fondatorul paleontologiei ca disciplină științifică . Apariția paleobotanicii este asociată cu numele lui Adolphe Brongniard . Jean Baptiste Lamarck a creat prima teorie a evoluției. Un loc aparte îl ocupă cercetările în domeniul paleontologiei de către Carl Rulier .

O nouă etapă în dezvoltarea paleontologiei începe cu apariția în 1859 a celei mai complete teorii a evoluției din acel moment de către Charles Darwin , care a avut o influență decisivă asupra întregii dezvoltări ulterioare a științelor naturale. Paleontologia evolutivă modernă a fost fondată de Vladimir Kovalevsky . Datorită cercetărilor lui Kovalevsky și descoperirilor sale, darwinismul a căpătat o bază fundamentată paleontologic [28] .

Vezi și

Note

  1. ↑ „paleontologie” . Dicţionar de etimologie online . Arhivat din original pe 07.03.2013.
  2. ↑ 1 2 Cowen, R. Istoria vieții . — al 3-lea. - Blackwell Science , 2000. - C. xi. — ISBN 0-632-04444-6 .
  3. ↑ Laporte, L.F. Ce este, până la urmă, paleontologia? // PALAIOS. - 1988. - Octombrie ( vol. 3 , nr. 5 ). - S. 453 . - doi : 10.2307/3514718 . - . — .
  4. ↑ 1 2 Laudan, R. Ce este atât de special în trecut? // Istorie și evoluție / Nitecki, MH; Nitecki, DV. - SUNY Press, 1992. - P. 58. - ISBN 0-7914-1211-3 .
  5. ↑ Cleland, CE Diferențele metodologice și epistemice între știința istorică și știința experimentală  //  Philosophy of Science : jurnal. - 2002. - Septembrie ( vol. 69 , nr. 3 ). - P. 474-496 . - doi : 10.1086/342453 . Arhivat din original pe 3 octombrie 2008.
  6. ↑ Cleland, CE Diferențele metodologice și epistemice între știința istorică și știința experimentală  //  Philosophy of Science : jurnal. - 2002. - Septembrie ( vol. 69 , nr. 3 ). - P. 474-496 . - doi : 10.1086/342453 . Arhivat din original pe 3 octombrie 2008.
  7. ↑ Cleland, CE Diferențele metodologice și epistemice între știința istorică și știința experimentală  //  Philosophy of Science : jurnal. - 2002. - Septembrie ( vol. 69 , nr. 3 ). - P. 474-496 . - doi : 10.1086/342453 . Arhivat din original pe 3 octombrie 2008.
  8. ↑ paleontologie | știință  (engleză) . Arhivat din original pe 24 august 2017. Preluat la 24 august 2017.
  9. ↑ Enciclopedia McGraw-Hill de Știință și  Tehnologie . - McGraw-Hill Education , 2002. - P. 58. - ISBN 0-07-913665-6 .
  10. ↑ Laudan, R. Ce este atât de special în trecut? // Istorie și evoluție / Nitecki, MH; Nitecki, DV. - SUNY Press, 1992. - P. 57. - ISBN 0-7914-1211-3 .
  11. ↑ Prin ce diferă paleontologia de antropologie și arheologie? . Muzeul de Paleontologie al Universității din California. Consultat la 17 septembrie 2008. Arhivat din original pe 16 septembrie 2008.
  12. ↑ Brasier, M.; McLoughlin, N.; Green, O.; Wacey, D. O nouă privire asupra dovezilor fosile pentru viața celulară arheeană timpurie  (engleză)  // Philosophical Transactions of the Royal Society B  : journal. - 2006. - iunie ( vol. 361 , nr. 1470 ). - P. 887-902 . - doi : 10.1098/rstb.2006.1835 . — PMID 16754605 . Arhivat din original pe 11 septembrie 2008.
  13. ↑ Twitchett RJ; LooyCV; Morante R; Visscher H; Wignall PB Colapsul rapid și sincron al ecosistemelor marine și terestre în timpul crizei biotice de la sfârșitul Permian  (engleză)  // Geologie : jurnal. - 2001. - Vol. 29 , nr. 4 . - P. 351-354 . - doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<0351:RASCOM>2.0.CO;2 . - Cod biblic .
  14. ↑ Peterson, Kevin J.; Butterfield, NJ Originea eumetazoarelor: testarea predicțiilor ecologice ale ceasurilor moleculare față de înregistrarea fosilelor proterozoice  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 2005. - Vol. 102 , nr. 27 . - P. 9547-9552 . - doi : 10.1073/pnas.0503660102 . - Cod . — PMID 15983372 .
  15. ↑ Hutchinson, JR; Garcia, M. Tyrannosaurus nu a fost un alergător rapid  (engleză)  // Natură. - 2002. - 28 februarie ( vol. 415 , nr. 6875 ). - P. 1018-1021 . - doi : 10.1038/4151018a . — . — PMID 11875567 . Rezumat în comunicatul de presă Fără olimpic: analizele sugerează că T. rex a alergat lent, dacă chiar deloc Arhivat 15 aprilie 2008.
  16. ↑ Meers, MB Forța maximă de mușcătură și dimensiunea prăzii a Tyrannosaurus rex și relațiile lor cu deducerea comportamentului de hrănire  //  Biologie istorică : jurnal. — Taylor & Francis , 2003. — August ( vol. 16 , nr. 1 ). - P. 1-12 . - doi : 10.1080/0891296021000050755 .
  17. ↑ Dinozaurul cu patru aripi: testul tunelului de vânt . NOVA. Consultat la 5 iunie 2010. Arhivat din original pe 6 noiembrie 2009.
  18. ↑ Bruner, Emiliano. Morfometrie geometrică și paleoneurologie: evoluția formei creierului în genul Homo  (engleză)  // Journal of Human Evolution  : jurnal. - 2004. - Noiembrie ( vol. 47 , nr. 5 ). - P. 279-303 . - doi : 10.1016/j.jhevol.2004.03.009 . — PMID 15530349 .
  19. ↑ Cady, S.L. Astrobiologie : O nouă frontieră pentru paleontologii secolului XXI  //  PALAIOS : jurnal. - 1998. - Aprilie ( vol. 13 , nr. 2 ). - P. 95-97 . - doi : 10.2307/3515482 . - . — PMID 11542813 . — .
  20. ↑ Eichwald E. Ideen zu einer systematischen Oryctozoologie. — Mitau, 1821.
  21. ↑ Ducrotay de Blainville HM Manuel de malacologie et de conchyliologie. - Paris, 1825. - P. 225.
  22. ↑ Davitashvili L. Sh., Khimshiashvili N. G. Despre istoria termenului „paleontologie” și alte câteva denumiri ale științei organismelor trecute // Probleme ale istoriei științei naturale și tehnologiei. - 1956. - Nr 2. - S. 176-182.
  23. ↑ 1 2 Christopher A. Brochu, Colin D. Sumrall. Nomenclatură filogenetică și paleontologie  // Journal of Paleontology. - 2001. - T. 75 , nr. 4 . — S. 754–757 . — ISSN 0022-3360 . Arhivat din original pe 9 august 2020.
  24. ↑ Marc Ereshefsky. Sărăcia ierarhiei linneene: un studiu filozofic al taxonomiei biologice . - Cambridge University Press, 27-11-2000. — 330 s. — ISBN 978-1-139-43001-2 .
  25. ↑ Cowen, Richard, 1940-. istoria vieții . — Ed. a 3-a. - Malden, Mass.: Blackwell Science, 2000. - 1 resursă online (xv, 432 pagini) p. - ISBN 0-632-06119-7 , 978-0-632-06119-8.
  26. ↑ Wayback Machine . web.archive.org (3 octombrie 2008). Preluat: 3 august 2020.
  27. ↑ Copie de arhivă a iconoliților profesorului Beringer din 27 iunie 2020 la Wayback Machine , A. Mironenko, elementy.ru , 25 iunie 2020.
  28. ↑ Todes, Daniel. V. O. Kovalevsky. Apariția, conținutul și percepția lucrărilor sale despre paleontologie. - M . : Nestor-Istorie, 2005. - 102 p. — ISBN 5-98187-085-0 .

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
 Secțiuni de biologie
 Geologie
teoretic
Dinamic
istoric
Aplicat
Alte
Categoria Geologie