WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 31 |

Закономерности захоронения ор­ганизмов и сохранения их остатковв ископаемом состоянии изучаются особым разделом палеонтологии, ко­торый был назван известнымсовет­скимпалеонтологом И. А. Ефремо­вым тафономией.

Рис. 1. Схема фоссилизации скелетных остатков (из Д.Хак­сли);

а — череп на дне водоема заносит­ся осадками; б — осадки уплотня­ются в твердую осадочнуюпоро­ду, органические(и отчасти неор­ганические) вещества костей заме­щаются минеральнымисолями;

в — минерализованный череп вовмещающей породе; г— разруше­ние осадочной породы открываетфоссилизованный череп.

Наиболее часто в ископаемом со­стоянии сохраняются остаткиорга­низмов,погребенные в осадках на дне водоемов. В воде каждого водо­ема — моря, реки или озера— по­стоянно находятся во взвешенномсостоянии различные частицы не­органического и органического про­исхождения. Они попадают в водупри размыве берегов, смываются с поверхности суши дождевыми пото­ками, оседают на поверхность водыиз воздуха. Взвешенные в воде ча­стицы под действием силы тяжести постепенно оседают на дно инакап­ливаются там ввиде ила, песка или других осадков. Это происходит в спокойных участкахводоемов, где отсутствует взмучивающее осадки сильное течение (в заводях,омутах, лагунах и т. п.). Попавшие в воду трупы животных или остаткирас­тений раньше илипозже также опу­скаются на дно водоема и заносятся осадками. Для того чтобыпоявился шанс для сохранения остатков орга­низмов в ископаемом состоянии,не­обходимо особое (иредкое) сочета­ниеряда условий (скорость течения, характер осадков, химический режим водоема),при котором труп будет по­гребен в осадках раньше, чем про­изойдет значительное разложениеего мягких тканей и органических веществ, входящих в состав его скелета.

Скелетные ткани животных состоят изнеорганических и органических веществ. При окаменении (фоссилизации) скелетныхостанков происходят сложные химические процессы, в ходе которыхоргани­ческие веществапостепенно разрушаются и замещаются неоргани­ческими, осаждающимися израстворов, которые циркулируют в уп­лотняющихся осадках. Это могут быть кристаллы определенныхми­нералов(известковый шпат, серный или медный колчедан, кварц, пирит и др.). Этотпроцесс называется минерализацией. Степень мине­рализации ископаемых костей можетбыть различной в зависимости от конкретных условий. Исходные неорганическиевещества, входя­щие всостав скелета, также могут частично или полностью замещаться кристалламиразличных минералов, причем это замещение происхо­дит с сохранением первоначальнойструктуры скелетного образова­ния, нередко вплоть до тонких ее деталей. Этот геохимическийпро­цесс получилназвание метасоматоз. Так скелетные элементы, не изменяя своей формы,перестраиваются химически и превращаются в своего рода каменные модели(псевдоморфозы), точно копирующие строение исходных образований (рис. 1).Мягкие ткани трупов жи­вотных обычно полностью разлагаются (из этого правила имеютсяочень редкие исключения, речь о которых пойдет ниже).

Из уплотняющихся под действием давленияосадков на дне водое­мов формируются осадочные горные породы, примером которых могутслужить песчаники и сланцы. В них-то и могут быть заключены ока­меневшие скелетные остаткивымерших организмов. Иногда послед­ние столь обильны, что образуют основную массу осадочной породы. Ктаким породам, называемым органогенными, принадлежат, прежде всего известняки,которые могут состоять из скелетных остатков иглокожих (морских лилий, морскихежей), раковин брахиопод и моллюсков, построек кораллов, раковинокодноклеточных форамини­фер. Органогенной породой является также каменный уголь.Камен­ные и бурые углиобразованы остатками растений, захоронившимися в огромных количествах вобширных мелких заболоченных водоемах, связанных с морским побережьем (типаморских лагун или речных дельт). В таких водоемах разложению больших массотмирающих растений препятствовал недостаток кислорода. На этой основеформи­ровалисьторфяники, которые при повышениях уровня, моря оказы­вались погребенными под морскимиосадками. В условиях повышен­ного давления под толщей осадков торфяники переходят вископае­мое состояние,превращаясь в каменный уголь.

Нередко скелетное образование (например,раковина) само по себе не сохраняется, подвергаясь растворению, но на вмещающейпороде остается отпечаток его наружной поверхности, а на породе,запол­нившей полостьраковины и образующей так называемое «внутрен­нее ядро» — отпечаток внутренней поверхностипоследней. Промежу­токмежду двумя отпечатками (внутренним и наружным) может заполниться кристалламикакого-либо минерала, образующего псев­доморфозу исчезнувшейраковины.

В некоторых осадочных породах могутсохраняться отпечатки листьев растений, а в очень редких случаях — и мягкотелых, лишенных скелетаживотных, подобных червям и даже медузам. При­мером такого рода может служитьзнаменитая эдиакарская фауна. Это захоронение мягкотелых животныхпозднедокембрийского вре­мени (см. ниже) возникло, вероятно, на краю пляжа, куда волнывремя от времени выбрасывали морских животных, тела которых бы­стро заносило тончайшим песком,сохранившим их отпечатки.

Относительно часто в осадочных породахвстречаются куски окаменевших стволов деревьев (иногда целые стволы),представляю­щие собойпсевдоморфозы ряда минералов (кварца, опала, бурого железняка и др.) подревесине. Известны целые окаменевшие леса — крупные скопления больших пней инижней части стволов, сохранив­ших вертикальное положение.

НЕПОЛНОТА ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКОЙЛЕТОПИСИ

Из сказанного выше вытекает несколькоследствий, важных для понимания соотношений между доступными для изучениянаборами ископаемых форм из различных местонахождений (ориктоценозами) иреально существовавшими в прошлом сообществами организмов (палеобиоценозами). Вориктоценозе исследователь имеет дело не с общностью совместно жившихорганизмов, а с совокупностью погиб­ших, объединенных общим местом захоронения. Конечно, в составориктоценоза могли попасть и организмы, действительно обитавшие совместно(входившие в один палеобиоценоз), но нет никакой гаран­тии, что в действительности они нежили в совершенно различных мес­тах и объединились лишь в процессе захоронения (например,снесе­ны течением рекив один омут). Из этого правила имеются исключения, но чаще ориктоценозыпредставляют искусственные объединения вы­мерших организмов, которые моглижить в разных местах и даже в разное время.

Вторым важным следствием рассмотренныхзакономерностей за­хоронения ископаемых остатков является представление овыбороч­ности захоронения. Очевидно, взависимости от особенностей строе­ния и образа жизни различные виды имели совершенно разныешан­сы сохраниться впалеонтологической летописи. Преимущества в этом отношении получали, во-первых,виды, обитавшие в воде или около водоемов, во-вторых, виды, имевшие твердыйскелет, в-треть­их,виды, обладавшие достаточно высокой численностью. Захороне­ние ископаемых остатков вообщеявление очень редкое, зависящее от случайного совпадения многих необходимыхфакторов, и, как вся­кий вероятностный процесс, проявляется как закономерность лишь придостаточно большой выборке.

Таким образом, неполнота палеонтологическойлетописи законо­мерна— в ней сохраниласьлишь незначительная часть из числа ви­дов, обитавших на Земле в разныегеологические эпохи. Эта неполно­та усугубляется еще и тем, что судьба уже фоссилизованных остатковорганизмов полна превратностей. Ископаемые остатки могут быть разрушены поддействием самых различных причин. Вмещающая их осадочная порода можетподвергнуться метаморфизации — глубокому преобразованию, сопровождающемусяперекристаллизацией,—под действием высоких давлений и температур на большой глубине (известняки приэтом превращаются в мраморы, песчаники — в квар­циты, суглинки и супеси— в гнейсы и т. д.).При этом разрушаются почти все ископаемые остатки организмов. Такова судьбавсех осадоч­ных породдревнейших эпох, от которых поэтому сохранилось чрез­вычайно мало палеонтологическихданных.

Поверхностное расположение породы сископаемыми остатками также может оказаться гибельным для последних; наповерхности горные породы подвергаются интенсивной переработке — выветри­ванию, или гипергенезу,— под действиемперепадов температуры, проникновения атмосферных осадков, размыва и переносапотоками воды, активности различных организмов. Так, корни растенийвыде­ляют химическиевещества, которые растворяют прилежащие участ­ки породы. Все это приводит кразрушению ископаемых остатков, особенно быстрому, если они окажутся на самойповерхности. Вновь выйдя на свет после сотен миллионов лет пребывания в глубинегор­ной породы,остатки вымерших организмов разрушатся чрезвычай­но быстро, если не будут вовремяобнаружены и спасены палеонтоло­гами.

РАЗЛИЧНЫЕ ФОРМЫ СОХРАНЕНИЯ ИСКОПАЕМЫХОСТАТКОВ ОРГАНИЗМОВ

Помимо рассмотренной нами основной формызахоронения остат­коворганизмов в осадках на дне водоемов, имеются и некоторые дру­гие, более редкие способыфоссилизации.

Кости позвоночных хорошей сохранностиобнаруживают в ас­фальтовых «озерах», образующихся в результате просачивания нефтина поверхность. Животные, по-видимому, принимают эти «озера» за водоемы ипогибают в них. Асфальт, пропитавший кости, обеспе­чивает их надежное сохранение.Пример местонахождения такого рода — асфальтовые «озера» в Ла-Бреа(Калифорния), из которых были добыты многочисленные остатки вымершихмлекопитающих.

Известно сохранение ископаемых организмов и возокерите (гор­ныйвоск), происхождение которого также связано с нефтью. В 1907 г. в районеБогородчан (ныне Ивано-Франковская область) в горном воске был найден целыйтруп молодого шерстистого носорога.

Широко известно сохранение ископаемыхостатков насекомых в янтаре, представляющем собой окаменевшую древесную смолу.В толще янтаря насекомое кажется полностью сохранившимся. Мож­но разглядеть членики его ножек,тонкие усики, ветвление жилок на крыльях. Однако в действительности телонасекомого полностью разложилось и остался лишь очень четкий отпечаток егонаружной поверхности.

Сохранение фоссилизованных мягких тканей иорганов живот­ныхпредставляет особую редкость. Здесь прежде всего нужно упо­мянуть находки сохранившихся взамороженном состоянии трупов мамонта, шерстистого носорога и некоторых другихживотных —современников мамонта — в вечной мерзлоте. Эти животные обита­ли на Земле в геологическинедавнее время — втечение последнего оледенения, закончившегося около 10 000 лет назад. Трупыживот­ных, обитавших вприледниковой зоне, попадали иногда в трещины ледника или в водоемы типа речныхстариц и болот, подстилавшиеся мощным слоем вечной мерзлоты — оледеневшего грунта, которыйсохранился до нашего времени на обширных территориях Сибири, Северной Европы иСеверной Америки. В промерзшем грунте туши мамонтов и других животныхсохранялись, как в гигантском холо­дильнике, и ученые смогли в нескольких случаях детальноисследо­вать иханатомию и даже получили точные сведения об их питании (по замороженномусодержимому желудков).

Еще более редкий случай представляетмумификация трупов в условиях сухого и жаркого климата, подобного климатупустынь. В 1908 г. Ч. Штернбергом были найдены в Вайоминге псевдоморфозынескольких мумий динозавров-траходонов, образованные мел­козернистым песчаником.По-видимому, животные погибли во вре­мя песчаной бури; их трупы былизанесены сухим песком. После му­мификации высохшие ткани были замещены песчаником в процессеметасоматоза.

СЛЕДЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫМЕРШИХОРГАНИЗМОВ

Помимо остатков самих организмов, вископаемом состоянии со­храняются и различные следы их жизнедеятельности, которыеино­гда могут датьценную дополнительную информацию о времени существования и образе жизниоставивших их существ.

Наиболее известные ископаемые остатки такогорода —построй­ки различныхрифообразующих организмов. Эти постройки образова­ны либо наружным скелетомколониальных животных (например, ко­ралловые рифы, создаваемые колониальными кишечнополостными), либоотложениями минеральных солей, извлеченных из морской во­ды различными водорослями. Такиеотложения накапливаются в местах произрастания водорослей в виде плотных массизвестняка трубчатого или глобулярного строения (рис. 2), образуя такназывае­мыестроматолитовые рифы.

Многие морские животные (некоторые губки,морские ежи, мол­люски) способны высверливать в скалах углубления, растворяяка­мень выделениямиспециальных желез или с помощью особого «свер­лильного аппарата». В этихуглублениях животные закрепляются и находят себе убежище. Моллюски-камнеточцы(например, морские финики Botula, Lithophaga и др.) могут проделывать в камнедоволь­но длинныеходы. Эти полости в твердых камнях сохраняются как характерные ископаемые следыжизнедеятельности соответствую­щих животных.

Могут сохраниться в ископаемом состоянии иследы, оставленные конечностями наземных животных на мягком грунте изаполнив­шиеся затемосадками. Иногда такие ископаемые следы обнаружи­ваются на плитах окаменевшихосадков, так сказать, с обратной сто­роны — как выпуклые образования,представляющие своего рода естественные слепки следов. По следам удаетсяисследовать способы передвижения и походку вымерших животных.

Вообще следы жизнедеятельности вымершихорганизмов очень разнообразны. Упомянем еще следы зубов древних хищников наиско­паемых раковинахи костях, фоссилизованные остатки пищи внутриокаменевших скелетов животных, там, где когда-то находились органы

Рис. 2. Строматолит (по И. Н.Крылову).

пищеварения, окаменевшие экскременты(копролиты) с не­переваренными остатками пищи, ископаемые норы. Относительночас­то встречаютсяокаменевшие «коконы», в которых двоякодышащие рыбы пытались пережить засуху,зарывшись в ил на дне пересохше­го водоема (как это делают и их современные потомки).

Мы не можем представить здесь исчерпывающийперечень раз­ных формфоссилизации остатков вымерших организмов и следов их жизнедеятельности,рассмотрим лишь основные формы, которые по­зволяют составить представление охарактере палеонтологической летописи и ее документов.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 31 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.