Представяме ви поредния 96-ти брой на списание "Българска наука" с една статия на доц. Владимир Бозуков за палеоботаниката.
Драги читатели, във века на интернета, когато само с няколко кликвания можете да достигнете до нужната ви информация, не виждам смисъл да ви отегчавам с фактология. Желанието ми е да бъда повече описателен и илюстративен по темата, която ще засегна. А именно – какво е палеоботаника? Всички са чували за науката палеонтология и всички я свързват мигновено със скелети на динозаври. Лично аз като палеоботаник, изпитвам известна ревност към колегите палеозоолози, които са „превзели” или „обсебили” публичното значение на думата палеонтология. Всъщност тази думичка означава наука, която изследва следите от изчезнали организми, съществували през изминали епохи, периоди и ери.
А организмите – съществували и съществуващи, могат да се поделят главно на две групи: тези, които сами си приготвят храната (учените ги наричат автотрофи) и тези, които се хранят наготово (хетеротрофи). Към първите спадат растенията, които използват слънчевата светлинна енергия и с нейна помощ свързват водата с въглероден диоксид и така си доставят въглехидрати, необходими за развитието им. Водата растенията я поемат чрез корените си, а въглеродния диоксид, който е съставна част на въздуха, който дишаме (най-вече, който издишаме) те си доставят чрез микроотвори в листата – т.нар. устица. Към втората група спадат животните – растителноядните, които си набавят въглехидрати и други хранителни вещества синтезирани от растенията или хищниците, които изяждат хранещите се с растения или каквато им попадне плът. А има и такива животни, като плъховете, прасетата и потомците на Homo sapiens (много опасна компания :) ), които ядат всичко – и растителна и животинска храна.
И двете споменати по-горе групи организми оставят следи от своето съществуване през милионите години еволюция на Земята. Полеозоологията изучава останките от животни, а палеоботаниката – останките от растения. Двете науки се явяват дялове на палеонтологията. Тъй като растенията стоят в основата на хранителната верига, от тяхното присъствие и обилие зависи в голяма степен и наличието и разнообразието на животните.
Да не забравим да споменем и още едно велико дело на растенията в лицето на водораслите в световния океан в началото на живота на нашата планета. Именно чрез процеса фотосинтеза те са поели голяма част от въглеродния диоксид от първичната атмосфера и са я наситили с кислород. Така са дали възможност на животинските организми да засилят своя метаболизъм, оттук развитие и еволюция. Сигурно съм пристрастен в моето отношение към растенията, но смятам, че незаслужено палеоботаниката се пренебрегва от общественото мнение, за сметка на палеозоологията. А може би това е и по вина на самите палеоботаници, които не разкриват интересните си находки пред широкия кръг от любознателни хора. Затова с тези редове ще се опитам да поправя нещата. :)
Много автори оприличават седиментните скали като книга за историята на Земята, а пластовете от тези скали като нейни страници, на които са записани етапите в развитието ѝ, включително и тези на живота на нашата планета. (Същото може да се каже и за пластовете полярен лед, които са запечатвали следи от различни събития, протичали бързо или бавно в течение на хилядите години на натрупването му.) Именно седиментните скали са консервантът, който съхранява следите от живите организми през времето.
Следват няколко думи за образуването на тези скали. Ако не бяха непрекъснатите тектонски и сеизмични процеси, които са причина за формирането на планинските вериги и разнообразния релеф на сушата, отдавна повърхността на Земята да е придобила равнинна форма. Под силата на земната гравитация, продукти на ерозията на скалите непрекъснато се свличат от по-високите към по-ниските участъци от релефа.
При транспорта си тези продукти търпят промени. Колкото е по-дълъг той, толкова частиците стават по-фини. Носен от вятъра или водата, този материал се спира и утаява в понижения на релефа (Фигурата най-горе), които най-често се оказват запълнени с вода басейни – езера, блата, стари речни ръкави, лагуни. Растителният материал, който по някакъв начин попада в тези басейни, също се утаява и съответно бива покрит от нов фин скален материал. С течение на времето и голямото налягане, което се получава при натрупване на тонове утаени слоеве, протичат физични и химични процеси, които превръщат седиментите в скала от седиментен тип.
Други начини на формиране на седиментни скали са възможни при вулканични изригвания, когато изхвърлената във въздуха вулканична пепел се отложи на земната повърхност или когато във водния басейн продукти от жизнената дейност на живи организми (найчесто кремъчни водорасли) се утаяват на дъното му. Разбира се, възможни са и най-различни преходни варианти между посочените по-горе процеси. Тези скали запазват милиони години информацията, която ние използваме сега. За съжаление, до нас достига само част от нея – обикновено се запазват най-устойчивите части на организмите или просто отпечатъци от самите организми, части от тях или от тяхната дейност.
Конкретно за растенията, те много рядко може да се запазят цели, но всяка една част от тях може да бъде запазена при конкретни форми на седиментация (или утаяване, казано на чист български език). В това число: дървесина, смола, листа, цветове, плодове или части от тях, семена, шишарки и дори полен (цветен прашец) и спори.
Под каква форма могат да се запазят отделните части?
Тук ще направя още едно уточнение, че палеоботаниката се поделя според големината на изследваните растителни обекти на микропалеоботаника, която изследва фосилните спори и полен и макропалеоботаника, която изследва останалите от изброените вече растителни части.
При микропалеоботаниката се използва споровополеновият анализ, за който е нужен микроскоп (светлинен или електронен), а макроостанките се изследват предимно с невъоръжено око или с лупа, но понякога също се прибягва и до микроскоп, когато е нужно да се определя фосилна дървесина или запазил се фосилен листен епидермис. Тъй като аз съм специалист по макрофосили, ще се опитам да ви запозная по-отблизо с тях.
Фосилните спори и полен обаче, са също много интересни обекти за изследване, и те носят понякога липсващата информация, която макрофосилите не могат да доставят.
Например, при седиментацията е много трудно да се запазят тревисти растения, които са разпространени навътре в сушата, но техният полен или спори (съответно при семенни или спорови растения) се разпространяват от вятъра на големи разстояния и така попадат в подходящите за запазването им седименти. Обратно – при лавровите растения поленът е с твърде тънка обвивка и поради това не може да се запази във фосилно състояние, за разлика от листата им, които са предимно със здрава „кожеста” структура и се „отпечатват” лесно. Затова най-добри резултати се постигат разбира се, при комбинирането на тези две направления в палеоботаниката. Но да се върна към макрофосилите и как те се образуват.
От структурния състав на седиментните скали – по-груб (песъчлив) или по-фин (глинест) зависи достъпът на кислорода от въздуха до растителните останки. Този газ е силен окислител и при неговото наличие в порьозните скали се стига до пълно разлагане на растителните тъкани.
По този начин те постепенно изчезват – изтляват, а се запазва единствено техният отпечатък, във формата на микропукнатина в скалата. Получава се нещо като гипсова отливка. Колкото е по-фин седиментният материал, толкова по-фин е релефът на тези отпечатъци. Когато седиментните частици са микроскопични, има възможност и съответен метод, с който може да се наблюдава каква е била структурата на епидермиса на листата на клетъчно ниво. Особено важно тук е устройството на устицата, което носи много информация за точното определяне на фосилния вид. Когато седиментите са глинести, те не пропускат газове и течности, така в безкислородна среда растителните останки се овъгляват. По такъв начин се запазва и отпечатъкът на растителната част, и овъглената ѝ тъкан.
По същата „технология” са се образували и въглищните залежи, когато огромни количества от сухоземен растителен материал е погребван и остава без достъп до кислород. Петролът е образуван при същите условия, но при него разликата е в първоначалния органичен материал – при него се погребва планктон, а не сухоземни растения. Затова въглищата и петрола ги наричат фосилни горива. При стволовете на дървесните видове се среща и още един начин на запазване.
Вероятно сте чували за вкаменени дървета или дори гори. Те се образуват, когато цели дънери попаднат в подходящи седименти и минерали от тях (най-често силиций) заместят органичните вещества от структурата на дървесината. Така структурата се запазва непокътната в течение на милиони години и днес, след приготвяне на свръх тънки срезове от вкаменената дървесина и изследването им под микроскоп, може да се определи от кой род е било дървото и дори от кой фосилен вид.
Разбрахме какво е палеоботаника.
Но за какво ни е тя?
За съжаление много от политиците ни задават този въпрос с подтекст, че науката трябва да бъде свързана единствено с практиката. Според тях единствено научната дейност, на която трябва да се обръща внимание и трябва да се финансира е тази, свързана с производството. Явно на тях им е чуждо всякакво желание за знание извън правенето на пари.
Но човекът се различава от животните точно по това, че е любознателен и си задава въпроси като: Кой съм? Откъде идвам? Накъде отивам? Каква е историята на света преди мен и какво е бъдещето на този свят? Свойството на човека да мисли, да наблюдава природата около себе си и да я анализира, да използва за добро или за лошо натрупаните знания, го прави различен и уникален на фона на всички живи организми на планетата ни.
Разбира се и сред хората има индивиди, за които смисълът на живота е единствено да се множат и ако може това да е съпроводено с повече и по-силна музика, но всяко правило си има изключения.
Та думата ни е за: какво ни носи палеоботаниката?
За човекът, който се интересува от заобикалящия го свят, палеоботаниката може да му предложи знание за разнообразието на растителните видове в далечното минало, как е протекла еволюцията на растенията, как е протекла еволюцията на растителните съобщества, информация за произхода на отделни видове и миграцията им във времето и пространството.
Чрез палеоботаниката с голяма точност може да възстановим и палеоклимата по времето на погребването на растителните части, открити от нас палеоботаниците след милиони години. Това става възможно като определяме рецентни аналози на фосилните видове и установяваме при какви климатични условия са разпространени днес тези аналози.
Така може да докажем, че преди около 35 млн. години, на територията на Родопите е царял тропичен климат и са расли палми на сушата, а в крайбрежните зони на топлото палеогенско море са се развивали коралови рифове. Възможно е от това и някой да не се впечатли, но съм сигурен, че у повечето хора ще се появи интерес да научат още нещо за тези праисторически времена и още, как са се развили събитията до днес.
Чрез палеоботаничните данни могат също така да се възстановят и палеоекологичните условия. Отново посредством рецентните аналози на фосилните видове може да се представи релефът в околността на седиментния басейн, наличието на езера, блата или лагуни, гори или степи. Друго, с което може да помогне палеоботаниката е датирането на седиментите, в които са открити растителни фосили. След като се установи възрастта на даден фосилен вид или цяла фосилна растителна формация, може да се твърди, че ако той/тя се открие някъде в друг географски район, седиментите от новото находище ще са със същата възраст.
Палеоботаниката с палеозоологията са в основите на биостартиграфската наука, която определя относителната възраст на скалите, изграждащи земната кора. И накрая на тази тема, няколко думи за емоциите, които предизвиква у мен работата ми като палеоботаник.
Срещата с многомилионното минало винаги носи тръпката на откривателя. Тя е същата, като при палеозоолога, археолога или историка, попаднал на ценна реликва. Чувството, че нещо ново и непознато, непипнато от човешка ръка стои и чака някой да го открие, не дава мира на изследователя в мен. Природата ни дава възможности да я разберем, да проникнем в същността ѝ, да разкрием вечните процеси в нея. Пример за това са фосилите и в частност растителните останки. Да не се възползваме от тази възможност е според мен, твърде високомерно. А високомерието на човека се наказва рано или късно от тази същата природа. Нека да използваме всяка възможност, която ни се отдава!
Целият брой 96 на "Българска наука" може да изтеглите от тук.
НАУКА
За да бъде пълноценен на работа, човек трябва да умее и да знае как да си почива. Интервю с Габриела Ангелова Тепсизова
Карта на научната инфрауктура в България
1 753 887 са тегленията на ВСИЧКИ броеве на БГ Наука за една година (2016)
ВИДЕО: Замърсяване на река Огоста с Арсен
Интервю с Богдан Димитров, асистент в Института по ядрени изследвания, БАН
От 20 март на моста на НДК стартира пътуващата изложба „За инженерството в България“
Софийски фестивал на науката, 11 до 14 май 2017 година в София Тех Парк
Kaлоян Косев: Любовта към предприемачеството ми носи надежда и мотивация!
ПЛЕОБОТАНИКА
Що е палеоботаника и има ли почва у нас
БИОЛОГИЯ
Индийското шаварче от Дуранкулак ежегодно следва стъпките на Марко Поло
Хората, които се гмуркат с китове, които могат да ги изядат живи
Историята на едно научно откритие, (Диморфизъм на пластоцианина)
АОНОМИЯ
Защо НАСА иска да изпрати подводница на Титан
НАСА пусна голямо количество безплатен софтуер – ето какво трябва да изпробвате
Древен космически прах изтича в улуците на покривите
Разкази за социалната динамика, Разказ №1: екскурзия из галактиката на идеите на Гумильов
ИСТОРИЯ
Нация в тотална война, (100 години от Тутраканската епопея и боевете срещу румънци и руснаци в Добруджа)
ТЕХНОЛОГИИ
Цифрови фотоматрици – от ерата на динозаврите до днес
ВОЕННО ДЕЛО
Мотивацията за обучение и дейност и връзката ѝ с удовлетвореността на примера на изследване мнението на обучаеми от Национален военен университет „Васил Левски“, България
ХУМАНИТАРИСТИКА
Социално предприемачество и селски туризъм в България
ИКОНОМИКА
Опасността от Брекзит и грешката на Насим Талеб
Търговска марка – начин на употреба 42
Предложение за основни точки в съдържанието на бизнес план
ФОТОГРАФИЯ
Микрофотографии на Иван Бачев
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари