Historie vývoje naší planety je studována téměř všemi vědami a každá má svou vlastní metodu. Paleontologie například odkazuje na vědu, která studuje dávno minulé geologické epochy, jejich organický svět a vzory, které se vyskytují během jeho vývoje. To vše úzce souvisí se studiem dochovaných stop dávných zvířat, rostlin, jejich životně důležité činnosti ve fosilních fosiliích. Každá věda však zdaleka nemá jednu metodu studia Země, nejčastěji existují jako soubor metod a paleontologická věda není výjimkou.
Věda
Pro lepší orientaci v terminologii je nutné před seznámením se s paleontologickou metodou přeložit složitý název této vědy z řečtiny. Skládá se ze tří slov: palaios, ontos a logos – „starověký“, „existující“a „učící“. V důsledku toho se ukazuje, že věda o paleontologiiobnovuje, objasňuje, studuje podmínky, ve kterých žili dávno vyhynulé rostliny a živočichové, zkoumá, jak se vyvíjely ekologické vztahy mezi organismy a také vztah mezi existujícími organismy a abiotickým prostředím (druhé se nazývá ekogeneze). Paleontologická metoda studia způsobů vývoje planety se týká dvou částí této vědy: paleobotaniky a paleozoologie.
Ten druhý studuje geologickou minulost Země prostřednictvím světa zvířat, který v těchto dobách existoval, a dělí se na paleozoologii obratlovců a paleozoologii bezobratlých. Nyní sem také přibyly nové moderní sekce: paleobiogeografie, tafonomie a paleoekologie. Ve všech se používá paleontologická metoda studia Země. Paleoekologie je oddíl, který studuje biotop a podmínky v něm se všemi vztahy organismů vzdálené geologické minulosti, jejich proměny v průběhu historického vývoje pod tlakem okolností. Tafonomie zkoumá fosilní stav organismů ve vzorcích jejich pohřbívání po smrti, stejně jako podmínky pro jejich uchování. Paleobiografie (neboli paleobiogeografie) ukazuje rozšíření určitých organismů v historii jejich geologické minulosti. Ukazuje se tedy, že paleontologická metoda je studiem procesu přechodu zbytků rostlin a živočichů do fosilního stavu.
Kroky
Zachování fosilních organismů v sedimentárních horninách v tomto procesu zahrnuje tři fáze. První je, když se hromadí organické zbytkyv důsledku odumírání organismů, jejich rozkladu a destrukce kostry a měkkých tkání působením kyslíku a bakterií. Demoliční místa hromadí takový materiál ve formě společenstev mrtvých organismů a nazývají se thanatocenózy. Druhou fází ochrany fosilních organismů je pohřbívání. Téměř vždy se vytvoří podmínky, za kterých je thanatocenóza pokryta sedimentem, který omezuje přístup kyslíku, ale proces ničení organismů pokračuje, protože anaerobní bakterie jsou stále aktivní.
Vše závisí na rychlosti pohřbívání ostatků, někdy se sedimentace pohybuje rychle a pohřby se mění jen málo. Takové pohřby se nazývají tafocenóza a paleontologická metoda to zkoumá s mnohem větším účinkem. Třetím stupněm ochrany fosilních organismů je fosilizace, tedy proces přeměny volných sedimentů na pevné horniny, při kterých se organické zbytky současně mění ve fosilie. To se děje pod vlivem různých chemických faktorů, které studují paleontologické metody v geologii: procesy zkamenění, rekrystalizace a mineralizace. A komplex fosilních organismů se zde nazývá oryktocenóza.
Určení stáří hornin
Paleontologická metoda umožňuje určit stáří hornin zkoumáním fosilií pozůstatků mořských živočichů, které se zachovaly procesem zkamenění a mineralizace. Samozřejmě se neobejdeme bez klasifikace typů starověkých organismů. Existuje a s jeho pomocí se studují prehistorické organismy nalezené v horninovém masivu. Studium probíhánásledující principy: sledují se evoluční podstata vývoje organického světa, postupná změna času neopakujících se komplexů mrtvých organismů a nevratnost vývoje celého organického světa. Vše, co lze studovat pomocí paleontologických metod, se týká pouze dávno minulých geologických epoch.
Při určování vzorů je nutné se řídit nejdůležitějšími ustanoveními, která umožňují použití takových metod. Za prvé, v sedimentárních formacích v každém komplexu jsou fosilní organismy, které jsou mu vlastní, to je nejcharakterističtější rys. Paleontologické výzkumné metody umožňují určit stejně staré horninové vrstvy, protože obsahují podobné nebo totožné fosilní organismy. To je druhá charakteristika. A třetí je, že vertikální řez usazenými horninami je na všech kontinentech naprosto stejný! V posloupnosti fosilních organismů vždy sleduje stejnou sekvenci.
Guide Fosils
Metody paleontologického výzkumu zahrnují metodu navádění zkamenělin, která se používá i k určení geologického stáří hornin. Požadavky na navádění fosílií jsou následující: rychlý vývoj (až třicet milionů let), vertikální rozšíření je malé a horizontální rozšíření je široké, časté a dobře zachované. Například to mohou být lamelární žábry, belemnity, amonity, brachionody, korály, archeocyáty atd.podobný. Naprostá většina zkamenělin však není striktně omezena na určitý horizont, a proto je nelze nalézt ve všech úsecích. Tento komplex zkamenělin lze navíc nalézt v jakýchkoli jiných intervalech stejného úseku. A proto se v takových případech používá ještě zajímavější paleontologická metoda studia evoluce. Toto je metoda vedení sad formulářů.
Formuláře mají zcela odlišný význam, a proto pro ně existuje také další dělení. Jde o řídící (neboli charakteristické) formy, které buď existovaly před zkoumaným časem v daném okamžiku a mizí v něm, nebo existují pouze v něm, nebo populace v danou dobu vzkvétala a zánik nastal bezprostředně po ní. Existují také koloniální formy, které se objevují na konci sledovaného období a podle jejich vzhledu je možné stanovit stratigrafickou hranici. Třetí formy jsou reliktní, tedy přežívající, jsou charakteristické pro předchozí období, pak, když přijde zkoumaná doba, objevují se stále méně a rychle mizí. A opakující se formy jsou nejživotaschopnější, protože jejich vývoj v nepříznivých okamžicích slábne, a když se změní okolnosti, jejich populace znovu vzkvétají.
Paleontologická metoda v biologii
Evoluční biologie využívá poměrně širokou škálu metod příbuzných věd. Nejbohatší zkušenosti byly nashromážděny v paleontologii, morfologii, genetice, biogeografii, taxonomii a dalších disciplínách. Stal se samotnou základnou, ss jejichž pomocí bylo možné proměnit metafyzické představy o vývoji organismů v nejvědečtější fakt. Užitečné byly zejména metody obecné biologie. Paleontologie je například zahrnuta do všech studií evoluce a je použitelná pro studium téměř všech evolučních procesů. Největší informace obsahuje aplikace těchto metod na stav biosféry, na sekvencích proměn fauny a flóry lze vysledovat všechny fáze vývoje organického světa až do současnosti. Nejdůležitějšími fakty jsou také identifikované fosilní intermediární formy, obnova fylogenetických řad, objev sekvencí ve výskytu fosilních forem.
Paleontologická metoda studia biologie není jediná. Jsou dva a oba se zabývají evolucí. Fylogenetická metoda je založena na principu navazování příbuzenství mezi organismy (např. fylogeneze je historický vývoj dané formy, který je sledován přes předky). Druhá metoda je biogenetická, kde se studuje ontogeneze, tedy individuální vývoj daného organismu. Tuto metodu lze také nazvat srovnávací-embryologickou nebo srovnávací-anatomickou, kdy jsou sledována všechna stádia vývoje studovaného jedince od vzhledu embrya až po dospělost. Je to paleontologická metoda v biologii, která pomáhá zjistit výskyt relativních znaků a sledovat jejich vývoj, aplikovat získané informace pro biostratigrafii - druh, rod, čeleď, řád, třída, typ, říše. Definice zní takto: metoda, která zjišťuje příbuznost starověkých organismů nalezených v zemské kůře různýchgeologické vrstvy, - paleontologické.
Výsledky výzkumu
Dlouhé studium pozůstatků dávno vyhynulých organismů ukazuje, že nejníže organizované, tedy primitivní formy rostlin a živočichů, se nacházejí v nejvzdálenějších vrstvách hornin, ty nejstarší. A vysoce organizované jsou naopak blíže, v mladších ložiskách. A ne všechny fosilie jsou stejně významné pro určení jejich stáří, protože organický svět se změnil velmi nerovnoměrně. Některé druhy zvířat a rostlin existovaly velmi dlouho, zatímco jiné vymřely téměř okamžitě. Pokud se zbytky organismů nacházejí v mnoha vrstvách a sahají daleko podél vertikály v řezu, například od kambria po současnost, pak by se tyto organismy měly nazývat dlouhověké.
Při účasti dlouhověkých zkamenělin ani paleontologická metoda v biologii nepomůže určit přesný věk jejich existence. Jsou vodicí, jak již bylo vysvětleno výše, a proto se nacházejí na velmi odlišných a často od sebe velmi vzdálených místech, to znamená, že jejich geografické rozšíření je velmi široké. Navíc nejsou vzácným nálezem, je jich vždy velmi velké množství. Ale byly to fosilie, rozmístěné v různých horninových vrstvách, které usnadnily stanovení sledu změn hlavních forem pomocí metod obecné biologie. Paleontologická metoda je nepostradatelná při studiu starověkých organismů skrytých časem pod mocností sedimentárních hornin.
Trocha historie
Porovnání různýchvrstvy hornin a studium v nich obsažených fosilií za účelem určení jejich relativního stáří – to je paleontologická metoda navržená v osmnáctém století anglickým vědcem W. Smithem. Napsal první vědecké práce v této oblasti vědy, že vrstvy fosílií jsou totožné. Postupně se ukládaly ve vrstvách na dně oceánu a každá vrstva obsahovala zbytky mrtvých organismů, které existovaly právě v době vzniku této vrstvy. Proto každá vrstva obsahuje pouze své vlastní fosilie, ze kterých bylo možné určit dobu vzniku hornin v různých oblastech.
Fáze stavu života v jeho vývoji jsou srovnávány paleontologickou metodou a trvání událostí je nastaveno velmi relativně, ale jejich posloupnost, stejně jako posloupnost geologické historie ve všech jejích fázích, může být spolehlivě dohledatelný. K poznání historie vývoje určitého úseku zemské kůry tedy dochází ustavováním a obnovováním sledu změn geologických dějů, celou cestu lze vysledovat od nejstarších hornin až po nejmladší. Takto se objasňují důvody změn, které vedly k modernímu vzhledu života na planetě.
V geologii
Paleontologické metody v geologii byly poprvé navrženy mnohem dříve. To provedl Dán N. Steno v polovině sedmnáctého století. Navíc se mu podařilo zcela správně znázornit proces tvorby usazenin hmoty ve vodě, a protovyvodil dva hlavní závěry. Za prvé, každá vrstva je nutně ohraničena rovnoběžnými plochami, které byly původně umístěny horizontálně, a za druhé každá vrstva musí mít velmi významný horizontální rozsah, a proto zabírat velmi velkou plochu. To znamená, že pokud pozorujeme výskyt vrstev šikmo, pak si můžeme být jisti, že výskyt tohoto výskytu byl výsledkem nějakých následných procesů. Vědec provedl geologické průzkumy v Toskánsku (Itálie) a naprosto správně určil relativní stáří výskytů vzájemnou polohou hornin.
Anglický inženýr W. Smith sledoval, jak se o století později hloubil kanál, a nemohl si pomoci, ale věnovat pozornost přilehlým skalním vrstvám. Všechny obsahovaly podobné fosilní zbytky organické hmoty. Vrstvy, které jsou od sebe vzdálené, ale označil za výrazně odlišné složení. Smithova práce zaujala francouzské geology Brongniarda a Cuviera, kteří použili navrženou paleontologickou metodu a v roce 1807 dokončili mineralogický popis s geografickou mapou celé Pařížské pánve. Na mapě bylo označení rozložení vrstev s uvedením stáří. Je těžké přeceňovat význam všech těchto studií, jsou k nezaplacení, protože jak vědy, tak geologie a biologie se na tomto základě začaly mimořádně prudce rozvíjet.
Darwinova teorie
Zakladatelé paleontologické metody určování stáří hornin podle jejich rozdělení poskytli základ pro vznik skutečně vědeckého zdůvodnění, protože na základě objevů Brongniarda, Cuviera, Smitha a Stena,revolučně nové a skutečně vědecké zdůvodnění této metody. Objevila se teorie o původu druhů, která prokázala, že organický svět nejsou oddělená rozptýlená centra života, která vznikla a zanikla v některých geologických obdobích. Život na Zemi se podle této teorie vyrovnal s mimořádnou přesvědčivostí. V žádném ze svých projevů nebyla náhodná. Jakoby velký (a mimochodem v mnoha mýtech starých národů opěvovaný) strom života pokryl zemi přestárlými (odumřelými) větvemi a ve výšce věčně kvete a roste – tak ukázal evoluci Darwin.
Díky této teorii si organické fosilie získaly zvláštní zájem jako předchůdci a příbuzní všech moderních organismů. Už to nebyly „tvarované kameny“nebo „kuriozitky přírody“s neobvyklými tvary. Staly se nejdůležitějšími dokumenty historie, které přesně ukazují, jak se organický život vyvíjel na Zemi. A paleontologická metoda se začala uplatňovat v co největší šíři. Zkoumá se celá zeměkoule: horniny různých kontinentů se porovnávají v úsecích, které jsou od sebe co nejdále. A všechny tyto studie jen potvrzují Darwinovu teorii.
Lifeforms
Je dokázáno, že celý organický svět, který se objevil v prvních, nejranějších historických etapách vývoje Země, se neustále měnil. Bylo ovlivněno vnějšími podmínkami a situacemi, a proto slabé druhy vymřely a silné se přizpůsobily a zdokonalily. Vývoj vycházel z nejvjednoduché, tzv. nízko organizované organismy až po vysoce organizované, dokonalejší. Evoluční proces je nevratný, a proto se všechny adaptované organismy nikdy nebudou moci vrátit do svého prvního stavu, nová znamení, která se objevila, nikam nezmizí. Proto už nikdy neuvidíme existenci organismů, které zmizely z povrchu zemského. A pouze paleontologickou metodou můžeme studovat jejich pozůstatky ve skalních masivech.
Zdaleka ne všechny problémy s určením stáří vrstev však byly vyřešeny. Identické fosilie uzavřené v různých vrstvách hornin nemohou vždy zaručit stejné stáří těchto vrstev. Faktem je, že mnoho rostlin a živočichů mělo tak vynikající schopnost adaptace na podmínky prostředí, že mnoho milionů let jejich geologické historie žilo bez výraznějších změn, a proto lze jejich pozůstatky nalézt téměř v každém stáří. Ale jiné organismy se vyvinuly obrovskou rychlostí a jsou to právě ony, kdo může vědcům sdělit stáří horniny, ve které byly nalezeny.
Proces změny v čase druhů fauny nemůže nastat okamžitě. A nové druhy se neobjevují současně na různých místech, usazují se různou rychlostí a také nevymírají ve stejnou dobu. Reliktní druhy lze dnes nalézt ve fauně Austrálie. Klokani a mnozí další vačnatci například na jiných kontinentech dávno vymřeli. Ale paleontologická metoda studia hornin stále pomáhá vědcům přiblížit se pravdě.
