Палеоэкология

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, в каком мире жили обитатели нашей планеты миллионы лет назад? Что за растительность их окружала? Какой в те времена царил климат на землях, кажущихся сегодня такими привычными и знакомыми? А между тем изучение условий обитания и причин гибели древних видов позволяет избежать исчезновения многих современных представителей флоры и фауны.

Раскрытием этих и многих других подобных вопросов как раз и занимается палеоэкология — наука, совместившая в себе особенности экологии и палеонтологии.

Палеоэкология как она есть

Посвящённая исследованию условий жизни и взаимоотношений всех живых существ, населявших землю в незапамятные времена, палеоэкология является настоящим сокровищем в плане изучения их эволюционного развития.  Конечно, существование палеоэкологии не было бы возможным без смежных наук — разделов палеонтологии. Об их предназначении несложно догадаться: названия палеоботаника, палеозоология говорят сами за себя. Тесно палеоэкология связана и с литологией ― наукой о существующих ныне осадках и осадочных породах.

О первых исследованиях ископаемых растений известно ещё со времён античности. В частности, Ксенофон упоминал в 614 году до н.э. древние «лавровые листья», найденные на острове Парос в осадочных породах

Основной период жизни на Земле, изучаемый палеэкологией, припадает на последние два с половиной миллиона лет, то есть на четвертичный период. Более ранний отрезок времени изучен гораздо хуже из-за недостатка достоверных сведений о нём.

Основная цель этой удивительной науки состоит в воссоздании картины условий жизни тех организмов, которые существовали когда-то на земле, а сегодня представлены исключительно в виде трофеев палеонтологов.

Актуализм

Основным методом, используемым в палеэкологии, является актуализм. Он построен на предположении, что в разные периоды на земле действовали одни и те же экологические законы. Таким образом, изучение современных организмов и тщательный анализ накопленных данных даёт возможность выявить особенности существования родственных им видов, живших тысячелетия назад. Такой подход позволяет взглянуть под новым углом и на палеонтологию, превращая её из сухой науки о давно вымерших видах в дисциплину, неразрывно связанную с нашим настоящим.

Становление палеоэкологии

Одним из основателей палеоэкологии по праву считается американский учёный-палеонтолог Дж. Г. Симпсон. Его труд под названием Tempo and Mode in Evolution, изданный в 1944 году, вошёл в синтетическую теорию эволюции и выполнил роль своеобразного фундамента новой науки.

Непосредственное участие в становлении палеоэкологии приняли также бельгийский палеонтолог Л. Долло и австрийский ― О. Абель.

Первым названием дисциплины послужил термин «палеобиология», предложенный Абелем. Лишь спустя некоторое время он был заменён на привычную нам «палеоэкологию»

Имена российский учёных, сделавших существенный вклад в развитие палеоэкологии, ― В.О. Ковалевский, Н.И. Андрусов, А.П. Карпинский, Н.Н. Яковлев.

В.О. Ковалевский сделал практически невозможное ― он наглядным образом продемонстрировал связь ископаемых организмов между собой и с окружающей средой. Ещё не обозначая новое направление «оживлённой» им палеонтологии никаким новым термином, учёный стал основоположником палеоэкологии в России.

Преемником В.О. Ковалевского стал Н.И. Андрусов, осуществивший ряд исследований, посвящённых моллюскам третичного и четвертичного периодов, найденных в бассейнах водоёмов на Юге России.

Пути, по которым шли другие российские служители науки, осуществляющие исследования в области палеоэкологии, принципиально отличалась от направленности работ этих двух учёных.

Труды А.П. Карпинского и Н.Н. Яковлева были в большей степени посвящены изучению отдельных родов и видов, нежели группам родов и видов, а А. Д. Архангельский (1879—1940 гг.) и М. Э. Ноинский (1875—1932 гг.), ставшие классиками в палеоэкологии, уделяли внимание целым фаунам.

Позже многие российские учёные сделали вклад в развитие палеонтологии посредством исследований в области смежных наук. Ярким примерами являются В.И.Вернадский, Б.Б.Полынов, трудившиеся в области геохимии. По сути, Вернадский стал основателем этой науки.

Профессор Московского университета К.Ф. Рулье подчёркивал в своих работах зависимость морских беспозвоночных Юрского периода от условий их обитания. Эти мысли профессор высказывал задолго до того, как вопросом заинтересовался В.О. Ковалевский и даже до появления теории Дарвина, однако не уделил данной теме должного внимания

Как происходит сбор материала

Собрать материал для палеоэкологических исследований не так просто. Так как целью сбора является не только сохранение палеонтологических остатков, но и изучение их положения в разрезе, то самому сбору предшествует изучение разреза. Осмотр проводится послойно, с непременными замерами, фотогафированием, зарисовками и описаниями.

Огромное внимание при этом уделяется изучению слоёв почвы, так как сама по себе находка, небрежно извлечённая на поверхность, частично теряет свою научную ценность.

На самих образцах или выбиваемых кусках породы, в которых они находятся, карандашом отмечается верх и низ, но не более. Нанесение каких-либо царапин, потёртостей или других повреждений просто недопустимо.

Непременным условием также является количественная оценка фауны и флоры, которые были встречены в слоях. Их количество может быть отмечено в баллах или в словесной форме (много, мало, единично и т.д.).

Эксперименты в палеоэкологии — возможны ли они?

Наблюдение за организмами в природной среде и проведение экспериментов являются наиболее действенными методами исследования в современной экологии.

Собранные материалы призваны быть максимально использованы для практического решения всевозможных вопросов в области экологии, биологии, геологии и других наук. Для этого используются сравнительные материалы по организмам, существующим сегодня

К сожалению, палеоэкологам эти методы недоступны, однако это не значит, что о них стоит вовсе забыть, когда речь идет об изучении палеонтологических находок. Сама природа подчас проводит поистине грандиозные эксперименты, результаты которых человек может наблюдать и сегодня. Наблюдать и делать верные выводы.

Изменения окружающей среды, необходимость миграций и освоение новых условий жизни — это ли не является сплошной чередой естественных экспериментов, в которых принимали участие отдельные виды и целые группы?

В отличие о неоэколога, искусственно создающего условия, необходимые для получения тех или иных результатов, палеоэкологу предстоит совершить ту же работу с точностью до наоборот. Видя результаты, он должен определить условия проведения «эксперимента».

Не исключается также возможность проведения разнообразных экспериментов с найденными закаменелыми останками. Такие опыты позволяют палеоэкологам определить те или иные качества находки и сделать на основании увиденного соответствующие выводы.

Полевые наблюдения: работа без отрыва от среды 

Как-то изначально сложилось, что основная масса работ в области палеонтологических исследований проводилась в лабораторных условиях, позволяющих более детально изучить найденные образцы.

Однако для палеоэкологии таких исследований недостаточно. Здесь требуется непременное проведение полевых наблюдений, задокументированных в обязательном порядке. Именно на систематические полевые исследования делается акцент в палеоэкологии. Конечно же, важные выводы могут быть сделаны и в кабинетной обстановке, при тщательном изучении материалов, однако детальность и тщательность наблюдений, осуществлённых на месте, делают эти материалы более информативными, повышая тем самым шансы на успешное завершение исследования.

Термины в палеоэкологии

Как и в любой другой науке, в палеоэкологии используются определённые термины и понятия, применяемые и в других, смежных науках:

  • Биотическими и абиотическими компонентами среды обитания являются факторы соответственно органического и неорганического происхождения.
  • Любовь организма или его боязнь к определённым условиям также выражается при помощи специальных терминов. Например, существуют галофильные и галофобные организмы. Первые существуют в условиях повышенной солёности, последние — вовсе не переносят осолонения.
  • Биостратономические закономерности — это особенности посмертного расположения останков организмов. Учитывая, что место захоронения далеко не всегда совпадает с местом обитания, прижизненное расположение организмов относится к палеоэкологическим закономерностям.
  • Тафономия — раздел знаний о мёртвых организмах, не являющийся частью палеоэкологии.
  • Биоценоз — совокупность живых организмов, сосуществующих на определённом участке среды.
  • Палеобиоценоз — совокупность останков живых организмов, ранее сосуществовавших на одной территории, а также остатков организмов, занесённых в места захоронения уже после гибели. Ещё одна особенность палеобиоценоза состоит в том, что при его изучении невозможно определить, присутствовали ли в нём бесскелетные организмы.

Таким образом, палеоэкология выступает в роли той самой нити, которая связывает между собой череду веков. Она позволяет на основе изучения прошлого сделать правильные выводы, касающиеся настоящего. Выводы, которые, вполне вероятно, могут стать также залогом будущего нашей планеты.

Тщательное исследование условий жизни и причин гибели древних организмов способно помочь избежать уничтожения современных видов, родственных тем, останки которых сегодня подлежат изучению.