Д. Рауп, С. Стэнли. «Основы Палеонтологии»

Посмертный перенос скелетов донных животных обычно осуществляется с помощью течений. В сравнительно неглубоких бассейнах, где имеются сильные течения, скелет погибшего организма может быть перенесен на значительное расстояние до места окончательного захоронения. Иногда трупы донных организмов всплывают, так как при распаде мягких тканей образуется газ, который может задерживаться внутри скелета. К сожалению, неизвестно, насколько обычно это явление. Во всяком случае, рыбы и другие животные с мягким телом при разложении раздуваются и всплывают. Иногда такое явление отмечается и у беспозвоночных с довольно тяжелыми панцирями, но вопрос о том, насколько оно может влиять на сохранение окаменелостей, еще недостаточно изучен.

Пыльца и споры наземных растений, играющие важную роль в палеонтологической летописи, могут переноситься ветром на большие расстояния. Реки и ручьи несут массу самых разных растительных и животных остатков. Остатки наземных организмов, особенно растений, сплошь и рядом сносятся в океан и плывут сотни километров, пока не опустятся на дно. Интересно, что некоторые весьма глубоководные виды морских ежей, живущие у берегов Новой Гвинеи, в своем питании полностью зависят от растительных остатков наземного происхождения, сносимых в океан реками.

Очень трудно сказать, насколько велика роль посмертного переноса. О том, что перед фоссилизацией организм подвергся переносу, могут говорить механические повреждения ископаемого или обнаружение его там, где организм наверняка не мог обитать. Некоторые ископаемые не обнаруживают никаких признаков посмертного переноса.

Роль посмертного переноса как фактора, искажающего палеонтологическую летопись, зависит от того, для каких целей мы используем данные этой летописи. Если нас интересуют общие тенденции эволюционного развития какой-то группы организмов и мы изучаем сравнительную морфологию и распределение этих организмов во времени, то перенос на несколько километров или даже несколько сот километров не имеет значения. Несколько километров или несколько десятков километ ров не играют роли и при попытках реконструировать по ископаемым зональный климат. Но если наша задача — восстановить условия среды в данном местообитании, то даже небольшой перенос может оказаться очень важным.

Выводы

Мы видим, что сохранение остатков организма или следов его жизнедеятельности — событие редкое. Чем больше мы узнаем о процессах фоссилизации, тем сильнее поражает нас существование достаточно информативной палеонтологической летописи. Однако растений и животных, потенциально способных превратиться в окаменелости, так много, что даже столь маловероятное событие, как их сохранение в виде ископаемых остатков, становится довольно обычным. Хотя мы начинаем уже довольно хорошо понимать некоторые основные закономерности процессов захоронения и сохранения органических остатков, здесь остались еще целые неисследованные области. Например, в этой главе говорилось о том, что необычные геологические явления и даже катастрофы могут способствовать сохранению ископаемых. Но до какой степени? Имеющиеся данные не позволяют ответить на этот вопрос.

Чтобы преуспеть в исследованиях, никогда не следует полностью доверять палеонтологической летописи: картина древней жизни в ней, очевидно, сильно искажена. Следовательно, отсутствие ископаемых в какой-либо толще не обязательно означает, что в данном месте не было животных или растений.

Хотя палеонтологическая летопись во многих отношениях ограничена, она все же содержит огромное количество информации. Пожалуй, можно выделить две причины, по которым довольно скудная выборка древних организмов, представленная в палеонтологической летописи, часто удовлетворяет нуждам палеонтологического исследования.

1. В обобщающих исследованиях темпа, тенденций и характера эволюции крупных групп растений и животных, а также эволюционных отношений внутри этих групп палеонтологи стараются использовать те группы организмов, которые сравнительно хорошо отражены в палеонтологической летописи, т. е. представлены адекватными статистическими выборками.

2. Интерпретируя ископаемые фауны и флоры отдельных стратиграфических единиц, палеонтолог обычно выбирает породы, в которых сохранилась большая доля потенциально фоссилизируемых видов.

Итак, приступая к какому-либо исследованию, палеонтолог выбирает определенные ископаемые группы или определенные пласты пород.

ГЛАВА II. Описание отдельной особи

Описание ископаемых — основа почти любого палеонтологического исследования. В каждом конкретном случае вопрос сводится к тому, что описывать и как описывать. Если цель работы—описать новый вид ископаемых и найти его место в системе, то описание должно быть как можно более полным и в то же время должно облегчать сравнение нового ископаемого организма с другими. Сравнение основывается обычно на избранных признаках. Любая окаменелость имеет буквально тысячи признаков, которые можно описать. Как же выбрать признаки для описания? А после того как они выбраны, надо еще разработать целесообразный и разумный способ выражения отличий нового вида.

Проблемы описания не ограничиваются определением нового вида и его места в системе. Предположим, палеонтолог хочет проверить эволюционную гипотезу, согласно которой в данной группе организмов в ходе эволюции происходит увеличение размеров особей. Это кажется несложным, но тут же возникают некоторые вопросы. Как лучше выражать размеры? Взять ли для этого общий вес, общий объем, максимальную длину или ширину, площадь поверхности или какую-то комбинацию этих признаков? Надо ли рассматривать организм в целом или можно считать, что размер каких-то его частей хорошо отражает размеры всего организма? Выбор признаков — это отчасти биологическая, но отчасти чисто палеонтологическая проблема. Многие признаки, которые измерил бы биолог, палеонтологу недоступны — его ограничивает характер ископаемого материала. Такие признаки, как, скажем, вес и объем, при фоссилизации сильно изменяются. Палеонтолог должен выбивать признаки, имеющие биологический смысл и в то же время приемлемые с палеонтологической точки зрения.

Единой схемы описания палеонтологического материала, которая подходила бы во всех случаях и давала бы всегда превосходный результат, не существует. В этой главе мы ознакомимся с некоторыми общими проблемами выбора признаков, а также метода описания. Предполагается, что у нас уже имеется собранные, отпрепарированные и готовые к описанию окаменелости. Весьма существенные вопросы сбора и препарирования окаменелостей здесь не затрагиваются. Эти вопросы обстоятельно рассмотрены в руководствах, названия которых указаны в конце книги.

Фотографический метод

В некоторых отношениях хорошая фотография окаменелости — лучшее описание — и объективное, и исчерпывающее. Поэтому фотография стала неотъемлемой частью формального описания ископаемых видов. Конечно, такие признаки как химический состав, а также некоторые мельчайшие детали строения фотографией не регистрируются.

Пример эффективного использования фотографии в палеонтологии — стереопары, воспроизведенные на фото V. Предварительная подготовка образцов, например опыление, и подходящее освещение помогают выделить структуры, которые иначе остались бы невидимыми для фотокамеры, как незаметны они глазу.

Для выявления невидимых глазу деталей можно применять фотографирование в лучах невидимой части спектра (фото VI). Рентгенография позволяет выявить внутренние структуры, скрытые от исследователя. Стереопара рентгеновских фотографий брахиоподы (фото VI) позволяет увидеть внутреннее строение раковины. Спиральный лофофор полностью погружен в плотную осадочную породу, заполняющую раковину. Чтобы выявить строение лофофора без помощи рентгенографии, понадобилась бы кропотливая работа по изготовлению срезов и дальнейшей реконструкции органа по серии срезов. Отсюда ясно и другое весьма существенное преимущество фотографических методов описания: они не требуют разрушения объекта.

Фото VI иллюстрирует также эффективность метода фотографии в ультрафиолетовых лучах, основанного на флуоресценции малых количеств органического вещества; при помощи этого метода выявляются скелетные структуры, невидимые в обычном свете. Здесь же показан снимок, сделанный на пленке, чувствительной к инфракрасным лучам. Различные структуры по-разному поглощают тепло, и пленка улавливает эти различия, так что удается выявить структуры, неразличимые иными способами. В последние годы большое значение в исследовании и фотографировании ультрамикроископаемых и тонких деталей строения обычных ископаемых приобрела электронная микроскопия (фото VII).

Сейчас предпринимаются попытки представления фотографической информации в форме, пригодной для ввода в ЭВМ. Этот шаг подготовлен развитием высокоскоростной вычислительной техники. Возможность вводить фотографическую информацию непосредственно в ЭВМ, которая автоматически и с большой точностью оценивала бы и сравнивала признаки, выглядит заманчиво.

Исследования в этой области только начались, и большей частью они не имеют отношения к палеонтологии. Однако некоторые из разработанных методов явно применимы и к ископаемым объектам.

Простейший метод перевода фотографической информации в форму, пригодную для обработки в ЭВМ, — цифровое кодирование. Обычно это делается путем наложения на фотографию общепринятой системы прямоугольных координат (X и Y). Значения координат X и Y каждой точки изображения измеряются, регистрируются на перфокартах, бумажной перфоленте или магнитной ленте и хранятся в памяти машины. Качество записанного изображения зависит только от числа обработанных точек.

Такой метод обработки данных годится для двумерных структур или для структур, поддающихся изображению на плоскости. Но для изучения с помощью ЭВМ большинства ископаемых нужен метод получения цифровой информации о форме трехмерных структур. Самый прямой способ — обработка стереопар фотографий. Тогда каждую точку ископаемого задают двумя парами координат X и Y, измеренными при наблюдении с двух несколько различающихся позиций; ЭВМ, тригонометрически обрабатывая эти данные, воссоздает трехмерную картину.

<<   [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] ...  [76]  >>