Палеоботаник

Материал команды id088 Биосистема - творческий тур ДОО по Биологии 2007 "Незнакомая биология"

Палеоботаник (от греч. палеон - старый; ботаника - наука о растениях) - палеонтолог, изучающий ископаемые растения, их геологическое прошлое, классификацию этих растений, установление их родства между собой и с современными растениями, выявление их распределения по поверхности Земли в разные геологические периоды, а также закономерностей смены растительного покрова.

Основные направления и методы

Систематика ископаемых растений систематическая палеонтология) основывается на тех же принципах, что и систематика современных растений, хотя и имеет ряд особенностей. Так как в ископаемом состоянии обычно находят разрозненные остатки растений, принадлежность которых к одному и тому же таксону не всегда удаётся доказать, их часто описывают под разными видовыми и даже родовыми названиями. Объединение разобщённых остатков растений под одним и тем же названием возможно лишь при условии доказательства их органической связи. Задачи морфологической палеоботаники состоят в выяснении внешнего и внутреннего строения и реконструкции облика растений геологического прошлого. Данные морфологической палеоботаники используются систематической палеоботаникой, флористической палеоботаникой, или палеофлористикой, и палеоэкологией и служат фундаментом для выяснения путей эволюции растительного мира в целом, истории отдельных таксонов, а также для построения филогенетической системы растительного мира.

Палеоэкология растений изучает условия существования растений и их сообществ в геологическом прошлом, как на основании морфологических особенностей строения ископаемых растений, так и совокупности растительных остатков в захоронении и структуры самого захоронения.

Границы между этими основными направлениями палеоботаники в значительной мере условны. Обычно палеоботаник, изучая флору определённого возраста, одновременно занимается систематикой, морфологией и экологией ископаемых растений.

В самостоятельные дисциплины выделились палеомикология (изучение ископаемых грибов) и палеоальгология, или точнее палеофикология (от греч. phykos - морская трава). Изучение планктонных форм ископаемых водорослей приобретает всё большее стратиграфическое значение. Для понимания ранних этапов развития органического мира очень важно исследование древнейших бактерий, цианей и водорослей.

История развития

Остатки ископаемых растений в виде обломков окаменелой древесины, отпечатков листьев, янтаря были известны с давних времён. Так, в VI-V веках до н. э. Ксенофан писал о находке «лавровых листьев» в горных породах острова Парос. Однако отпечатки листьев и другие следы и остатки древних растений долгое время истолковывались как игра природы. Леонардо да Винчи и современные ему учёные оценивали эти образования как остатки некогда существовавших растений, но не имели представления о степени их древности. В конце XVII и в XVIII веках внимание учёных было сосредоточено на определении ископаемых растений путём сравнения их с современными и на создании классификации типов растительных остатков.

По-видимому, первая весьма детальная классификация фитофоссилий (ископаемых растений) была издана в Лондоне в 1699 году Э. Лойдом. В XVIII веке немецкие палеоботаники Г. Фолькман, Г. Кнорр, И. Вальх и другие опубликовали несколько монографий с описанием и изображением ископаемых растений. Однако лишь введение на рубеже XVIII и XIX веков английским учёным У. Смитом палеонтологического метода в стратиграфию позволило создать первые схемы периодизации истории развития растительного мира. После того как немецкий палеоботаник Э. Шлотхейм (1804) впервые применил бинарную систему К. Линнея к ископаемым растениям, начинается развитие систематики ископаемых растений. Чешский палеоботаник К. Штернберг (1820-38) и французский - А. Броньяр (1822-38), предложившие разделение истории растительного мира соответственно на 3 и 4 периода, исходили из представлений о разной степени древности различных классов растений. Тем самым они заложили основу будущей филогении растений. Большой вклад в систематику ископаемых растений сделали английские ботаники Дж. Линдли и У. Хаттон (1831-37), немецкий палеоботаник Г. Гёпперт (1836-45), немецкий миколог и палеоботаник А. Корда (1845), австрийский ботаник Ф. Унгер (1845). В России отдельные сообщения об ископаемых растениях были опубликованы в XVIII веке, но особое значение имели работы Я. Г. Зембницкого (1825-33), в которых излагались методы палеоботаники и был дан обзор всех известных к тому времени ископаемых растений. Первые находки ископаемых растений были сделаны преимущественно на территории Европы. В середине XIX века, помимо детального описания европейской флоры всех возрастов, были начаты исследования флоры полярных стран, а также флоры североамериканской, индийской и австралийской. Описательные работы этого периода, связанные с именами Г. Гёпперта, Ф. Унгера, швейцарского палеоботаника О. Хеера, австрийского - К. Эттингсхаузена, французского - Г. Сапорта, американского - Дж. Ньюберри, сохраняют своё значение и ныне. В России наиболее важные исследования в это же время проводили Э. И. Эйхвальд и К. Е. Мерклин, а позднее И. Ф. Шмальгаузен. В начале этого этапа развития палеоботаники история растительного мира была разделена на 7 периодов (Ф. Унгер, 1852). Дальнейшая детализация геохронологической шкалы и успехи в изучении флоры всех геологических периодов привели к теоретическим обобщениям, сделанным в конце XIX века, в том числе А. Энглером (1879-82), P. Зейе и другими.

В начале XX века произошёл перелом в истории палеоботаники. Возникли новые дисциплины, в том числе палеопалинология и палеодиаспорология, совершенствовались старые и появились новые методы исследования. Открытие группы семенных папоротников (английский палеоботаник Д. Скотт, 1903), девонской древесины Callixylon со структурой, характерной для голосеменных растений (русский - М. Д. Залесский, 1911), а позднее кейтониевых (англичанин - Х. Томас, 1925), детальное изучение ринии (англичане - Р. Кидстон и В. Ланг, 1917-21), прапапоротников (В. Ланг, 1926: немецкие - Р. Крёйзель и Х. Вайланд, 1933), стробилов кордаитантуса и древних хвойных (шведский - Р. Флорин, 1944-51), а также другие работы морфолого-систематического направления способствовали созданию достоверной картины эволюции морфологических структур и привели к важным обобщениям в морфологии и филогении растений (англичанин - Ч. Джефри, 1917; немецкие - В. Циммерман, 1930, 1959, Ф. Бауэр, 1935, А. Имс, 1936; советский ботаник А. Л. Тахтаджян, 1956). Доказательство органической связи древесины Callixylon с листвой Archaeopteris, типичной для папоротников (американский палеоботаник Ч. Бек, 1960), детальное исследование псилофитов (американский - Х. Банкс и Ф. Хьюбер, 1968) привели к пересмотру ряда традиционных представлений об эволюционных взаимоотношениях древних групп высших растений (американцы - Ч. Бек, 1960-62; Т. Делевориас, 1962; Х. Банкс, 1970; Д. Бирхорст, 1971). В 30-40-х годах работами немецкого палеоботаника В. Готана, английского ботаника А. Сьюорда и ряда советских палеоботаников - А. Н. Криштофовича, В. Д. Принады, М. Ф. Нейбург - был заложен фундамент широких палеофитогеографических обобщений. Среди более поздних работ, посвященных проблемам палеофитогеографии, выделяются исследования американского палеоботаника Д. Акселрода (1958), советского - В. А. Вахрамеева (1964, 1970), А. Л. Тахтаджяна (1966) и С. В. Мейена (1970, 1973), английского - У. Чалонера (1973). Большое значение для развития палеонтологии в СССР имела научная и организационная деятельность А. Н. Криштофовича, который, помимо изучения многочисленных палеофлор (от девонских до четвертичных), разработал ряд важных теоретических вопросов.

Для современного состояния палеоботаники наряду с прогрессирующей специализацией её разделов характерна их интеграция в связи с принципиально новым комплексным подходом к решению ряда общих теоретических и практических задач биологии и геологии. Синтез данных палеоботаники и смежных дисциплин сопровождается широким и очень быстрым внедрением современных методов исследования (анатомических, цитологических, биохимических, математических, экспериментальных) с применением новейшей аппаратуры (в том числе просвечивающего и сканирующего электронных микроскопов).

Всесторонняя глобальная ревизия отдельных таксонов ископаемых растений и палеофлор всех возрастов, экологический подход к их интерпретации привели к пересмотру ряда фитогеографических концепций и палеогеографических и палеоклиматических реконструкций, а также к уточнению периодизации истории растительного мира в целом.

Что требуется знать

Палеоботанику необходимы знания по ботанике, геологии, экологии, биогеографии.

Где можно получить специальность

Палеоботаником можно стать, закончив биологический или геологический факультет ВУЗа. В частности, палеоботаников готовят на геологическом факультете МГУ.

Источник – Большая советская энциклопедия