Кіріспе
Палеоэкология (сонымен қатар палеоэкология деп те жазылады) – организмдер мен олардың геологиялық уақыт кезеңдеріндегі ортасы арасындағы өзара әрекеттесуді зерттейтін ғылым. Палеоэкология – палеонтология, экология, климаттану және биология сияқты салалармен байланысты, оларға сүйенетін және оларды дамытатын ғылым. Палеоэкология 1950 жылдары палеонтологиядан жеке ғылым ретінде бөлініп шықты, бірақ палеонтологтар палеонтологияның пайда болған 1700 және 1800 жылдарынан бері палеоэкологиялық зерттеулер жүргізіп келген. Палеонтологтар қазбаларды іздеу арқылы және Чарльз Дарвин мен Александр фон Гумбольдттың теориялық тәсілдерін қолдану арқылы, өздері тапқан ежелгі организмдерді және олардың қоныстанған ортасын зерттей бастаған кезде палеоэкология дами бастады. Көне теңіз және құрлықтағы қоғамдастықтардың суреттері палеоэкологияның ерте нысаны саналды. "Палеоэкология" терминін 1916 жылы Фредерик Клементс енгізді.
Paleoecology (also spelled palaeoecology) is the study of interactions between organisms and/or interactions between organisms and their environments across geologic timescales. As a discipline, paleoecology interacts with, depends on and informs a variety of fields including paleontology, ecology, climatology and biology. Paleoecology emerged from the field of paleontology in the 1950s, though paleontologists have conducted paleoecological studies since the creation of paleontology in the 1700s and 1800s. Combining the investigative approach of searching for fossils with the theoretical approach of Charles Darwin and Alexander von Humboldt, paleoecology began as paleontologists began examining both the ancient organisms they discovered and the reconstructed environments in which they lived. Visual depictions of past marine and terrestrial communities have been considered an early form of paleoecology. The term "paleo ecology" was coined by Frederic Clements in 1916.
Палеоэкологиялық тәсілдер туралы жалпы түсінік
Классикалық палеоэкология өткендегі экожүйелерді қайта құру үшін қазбалар мен субқазбалардан алынған деректерді пайдаланады. Ол қазба организмдерді және олардың қалдықтарын (мысалы, қабықшаларды, тістерді, тозаңды және тұқымдарды) зерттеуді қамтиды, бұл олардың тіршілік циклын, тіршілік ету өзара әрекеттесуін, табиғи ортасын, қауымдастықтарын, өлім мен жерлеу жолын түсіндіруге көмектеседі. Мұндай түсіндірулер өткен ортаны (яғни палеоортаны) қайта құруға көмектеседі. Палеоэкологтар жануарлардың ортамен қарым-қатынасын анықтау үшін, сондай-ақ қазіргі биоәртүрліліктің жағдайын түсінуге көмектесу үшін қазба деректерін зерттейді. Олар омыртқалы жануарлардың таксономиялық және экологиялық әртүрлілігі, яғни жануарлар мен олардың қоныстанған орталары арасындағы тығыз байланысты анықтады. Классикалық палеоэкология көбінесе редукционистік тәсілді қолданады: ғалымдар салыстырмалы түрде шағын организмдер топтарын қысқа геологиялық кезеңдерде егжей-тегжейлі талдайды. Эволюциялық палеоэкология организмдер мен олардың ортасының уақыт өте келе қалай өзгергенін зерттеу үшін қазбалар мен басқа да дәлелдерді пайдаланады. Эволюциялық палеоэкологтар организмдер мен ортаның өзгеруін қарастыратын, атмосферадағы, литосферадағы және гидросферадағы физикалық және химиялық өзгерістерді есепке алатын тұтас тәсілді қолданады. Эволюциялық палеоэкологтар ортаның өзгеруіне байланысты эволюция мен жоғалу үлгілерін зерттеу арқылы түрлер мен ортаның осалдығы мен төзімділігі туралы ұғымдарды зерттей алады. Қауымдық палеоэкология өсімдіктер немесе жануарлар топтарының құрамын және таралуын зерттеу үшін статистикалық талдауды қолданады. Өсімдіктер мен жануарлардың қалай байланысты екенін сандық түрде анықтау арқылы қауымдық палеоэкологтар организмдердің ежелгі қауымдастықтарының құрылымын зерттей алады. Технологияның жетістіктері физикалық модельдерді және компьютерлік талдауды қолдану арқылы осы саланың дамуына ықпал етті.
Негізгі қағидалар
Қалдық организмдердің функциялары мен қарым-қатынастарын тікелей бақылау мүмкін болмаса да (экологиядағыдай), ғалымдар уақыт өте келе жеке организмдер мен қауымдастықтарды сипаттап, талдай алады. Мұны іске асыру үшін палеоэкологтар келесідей шарттар қояды: Барлық организмдер белгілі бір ортаға бейімделген және сол ортамен шектелген, сондай-ақ әдетте нақты бір өмір салтына бейімделген. Барлық организмдер тікелей немесе жанама түрде басқа организмдерге тәуелді. Қалдық немесе физикалық деректер бұлжыңсыз толық емес – геологиялық деректер таңдаулы келеді және кейбір орталар басқаларына қарағанда жақсы сақталады. Тафономия, қалдықтардың көп немесе аз болуына әсер ететін фактор, қалдық жиынтықтарын түсіндіруде маңызды рөл атқарады. Біркелкілік принципі – геологиялық өткенде болған процестер қазіргі кезде байқалатын процестермен бірдей деген ұғым. Палеоэкологияда біркелкілік әдістеме ретінде қолданылады: палеоэкологтар ежелгі организмдер мен орталар туралы қазіргі кездегі ұқсастықтарға сүйене отырып қорытындылар жасайды.
All organisms are adapted and restricted to a particular environment, and are usually adapted to a particular lifestyle. Essentially all organisms depend on another organism, whether directly or indirectly. The fossil or physical records are inherently incomplete the geologic record is selective and some environments are more likely to be preserved than others. Taphonomy, affecting the over and underrepresentation of fossils, is an extremely important consideration in interpreting fossil assemblages. Uniformitarianism is the concept that processes that took place in the geologic past are the same as the ones that are observed taking place today. In paleoecology, uniformitarianism is used as a methodology: paleoecologists make inferences about ancient organisms and environments based on analogies they find in the present.
Палеоэкологиялық әдістер
Палеоэкологияның мақсаты – қазіргі кезде қазба күйінде табылған бұрынғы тіршілік иелерінің тіршілік ортасының ең толыққанды моделін құру. Өткен ортаны қайта жаңғырту процесі мұрағаттарды (мысалы, шөгінді тізбектері), проксилерді (мысалы, микро- немесе мегафоссилдер және биота мен физикалық ортаның куәлігін беретін басқа шөгінді сипаттамалары) және хронологияны (мысалы, мұрағаттағы оқиғалардың абсолютті (немесе салыстырмалы) мерзімін анықтау) пайдалануды талап етеді. Мұндай қайта жаңғыртуда температура, тамақ көзі және күн сәулесінің қарқындылығы сияқты қоршаған орта факторларының күрделі өзара әрекеттесуі ескеріледі. Көбінесе осы ақпараттың көп бөлігі қазбалану процесі немесе қоршаған шөгінділердің диагенезі салдарынан жоғалады немесе бұрмаланады, бұл интерпретацияны қиындатады. Өткен ортаны қайта жаңғырту үшін қолданылатын басқа проксилерге көмір және тозаң жатады, олар тиісінше өрт және өсімдік жамылғысы туралы деректерді синтездейді. Бұл екі түр де көлдер мен батпақтарда кездеседі және орташа және жоғары ажыратымдылықтағы ақпарат бере алады. Бұл палеоэкологиялық салада жиі қолданылатын, жақсы зерттелген әдістер. Қоршаған ортаның күрделілігі факторы әдетте қолжетімді сандық деректерді статистикалық талдау арқылы (сандық палеонтология немесе палеостатистика) шешіледі, ал өлімнен кейінгі процестерді зерттеу тафономия саласы ретінде белгілі.
Төртінші кезең
Төртінші кезең географиялық жағынан кең аумақты және уақыт бойынша жоғары дәлдікке ие жазбаларда жақсы сақталғандықтан, қазіргі заманғы ортаның экологиялық зерттеулерінен туындаған көптеген гипотезаларды палеоэкологиялық деректерді қолдана отырып, мың жылдық масштабта тексеруге болады. Бұған қоса, мұндай зерттеулер экожүйені қалпына келтіру үшін түрлер құрамының және бұзылу режимдерінің тарихи (индустрияландыруға дейінгі) базалық деңгейлерін ұсынады, сондай-ақ үлкен климаттық өзгерістер кезеңдерінде экожүйе өзгерісінің динамикасын түсінуге көмектесетін мысалдар береді. Палеоэкологиялық зерттеулер табиғатты қорғау, басқару және қалпына келтіру жұмыстарында қолданылады. Атап айтқанда, өртке бағытталған палеоэкология – экожүйедегі өрт режимдерін қалпына келтіруді көздейтін жерді басқарушылар үшін маңызды ақпарат беретін зерттеу саласы.