Кіріспе

Микроорганизмдер мен микроқалдықтардың қышқылға төзімді, органикалық материалдан құралған зерттелуі. Палинология – қышқылға төзімді органикалық материалдан тұратын және шөгінділерде, шөгінді тау жыныстарында, тіпті кейбір метаморфты тау жыныстарында кездесетін микроорганизмдер мен мегаорганизмдердің микроскопиялық фрагменттерін зерттейтін ғылым. Палиноморфтар – кең ауқымды өсімдіктер, жануарлар және протесталар өндіретін микроскопиялық, қышқылға төзімді органикалық қалдықтар мен қоқыстар, олар кейінгі протерозойдан бері бар. Палинология – жер ғылымдары (геология немесе геологиялық ғылым) және биологиялық ғылымдар (биология), әсіресе өсімдіктер ғылымы (ботаника) салаларының тоғысқан жеріндегі пәнаралық ғылым. Палеонтология мен палеоботаниканың бір саласы – биостратиграфияда, ол кембрийге дейінгі және голоценге дейінгі палиноморфтардың қазбаларын шөгінді қабаттардың салыстырмалы жасын анықтау және оларды салыстыру үшін пайдалануды қамтиды. Палинология сонымен қатар көптеген өсімдіктер мен жануарлардың эволюциясын да анықтау және түсіну үшін қолданылады. Палеоклиматологияда, палиноморфтардың қазбалары ежелгі Жер тарихын палеоорта мен палеоклиматты қайта құру арқылы түсінудегі пайдалылығы үшін зерттеледі.

Ерте тарих

Микроскоп арқылы тозаңды алғашқы байқаулар шамамен 1640 жылдары ағылшын ботанигі Нехемия Грю жасаған болуы мүмкін. Ол тозаң мен тозаңдықтарды сипаттап, гүлді өсімдіктердің жыныстық көбеюі үшін тозаң қажет деген қорытындыға келді. 1870 жылдардың соңына қарай оптикалық микроскоптардың жетілдірілуі және стратиграфия принциптерінің анықталғандығының арқасында Роберт Кидстон мен П. Рейнш девон және карбон кезеңдерінің көмір қабаттарындағы қазба споралардың болуын зерттеп, тірі споралар мен ежелгі қазба споралардың арасындағы ұқсастықтарды анықтады. Алғашқы зерттеушілердің қатарында Кристиан Готфрид Эренберг (радиолариялар, диатомдар және динофлагеллят цисталары), Гидеон Мантелл (дезмидтер) және Генри Хопли Уайт (динофлагеллят цисталары) бар.

1890-1940 жылдар аралығы

Апырақтың сандық талдауы Леннарт фон Посттың жариялаған еңбегімен басталды. Ол швед тілінде жариялағанмен, оның әдістемесі лекциялары арқылы кең аудиторияға таралды. Атап айтқанда, оның 1916 жылғы Кристианиядағы лекциясы кең аудиторияға қол жеткізуде маңызды рөл атқарды. Алғашқы зерттеулер скандинавия тілдерінде жарияланғандықтан, апырақты талдау саласы осы елдермен шектелді. Бұл оқшаулану 1921 жылы Гуннар Эрдтманның диссертациясын неміс тілінде жариялаумен аяқталды. Апырақты талдау әдістемесі бүкіл Еуропа мен Солтүстік Америкада кеңінен таралып, төртінші дәуір өсімдіктері мен климаттың өзгеруі жөніндегі зерттеулерде революция жасады. Алғашқы апырақты зерттеушілердің қатарында 1885 жылы көптеген таралған ағаш апырақтарының түрлерін, сондай-ақ көптеген споралар мен шөп апырақтарын санап көрсеткен Früh бар. Трайбом (1888) швеция көлдерінің шөгінділерінен алынған апырақ үлгілерін зерттеді; қарағай және шырша апырақтары соншалықты көп болғандықтан, ол оларды "индекстік қазбалар" ретінде пайдалануға болатынын атап өтті. Георг Ф. Л. Сарау Копенгаген портынан орта плейстоцен дәуіріне (Кромерия) жататын қазба апырақтарын зерттеді. Лагергейм (Витте 1905 жылы) және К. А. Вебер (Х. А. Вебер 1918 жылы) "пайыздық көрсеткіш" есептеулерін жасаған алғашқылардың бірі болып табылады.

1940-1989 жылдар

Палинология термині 1944 жылы Хайд пен Уильямс швед геологы Эрнст Антевспен хат алмасып, Pollen Analysis Circular (Полл Сирс Солтүстік Америкада шығарған, тозаң анализіне арналған алғашқы журналдардың бірі) беттерінде енгізілді. Хайд пен Уильямс палинология атауын грек тіліндегі paluno – «себу» және pale – «ұсақ бөлшектер, шаң» деген мағынаны білдіретін сөздерге сүйене отырып таңдады (осылайша латын тіліндегі тозаң сөзімен ұқсас). Солтүстік Америкадағы тозаң анализі Оклахома университетінде Сирс бағынындағы магистрлік студент Филис Дрейпердің жұмысынан бастау алды. Оқу кезінде ол Кёртис-Бог үлгісінен түрлердің әртүрлі тереңдіктегі проценттік көрсеткіштерін бейнелейтін алғашқы тозаң диаграммасын жасады. Осылайша Солтүстік Америкада тозаң анализі енгізілді; қазіргі күні тозаң диаграммалары көбінесе сол форматта сақталады, онда y осінде тереңдік, ал x осінде түрлердің мөлшері көрсетіледі.

1990 жылдардан XXI ғасырға дейін

Бұл кезеңде оптика және компьютерлердегі жаңа жетістіктерге байланысты гүл тозаңдарын талдау әдісі қарқынды дамыды. Осы ғылымның көп бөлігін Иоганнес Иверсен мен Кнут Фэгри осы тақырыптағы оқулықтарында жаңартып, қайта қарады.

Химиялық препарат

Химиялық қорыту бірнеше қадамнан тұрады. Алғашқыда зерттеушілер қолданған жалғыз химиялық өңдеу – гуминді заттарды жою үшін калий гидроксидімен (KOH) өңдеу болды; дефлокуляция беттік өңдеу немесе ультрадыбыстық өңдеу арқылы жүзеге асырылды, бірақ сонификация тозаң қабығының (exine) жарылуына әкелуі мүмкін. Торфты пайдаланумен жүргізілген паленологиялық зерттеулер, жақсы сақталған органикалық материалдың болуынан – соның ішінде ұсақ тамыршалар, елік жапырақтары және органикалық қалдықтардан – ерекше қиындық тудырды. Бұл паленологиялық зерттеу үшін материалдарды химиялық дайындаудағы соңғы маңызды мәселе болды. Ацетолизді Гуннар Эрдтман және оның бауыры осы ұсақ целлюлоза материалдарын еріту арқылы жою үшін жасады. Ацетолиз кезінде үлгі сірке қышқылының ангидридімен және күкірт қышқылымен өңделеді, бұл целлюлозалық материалдарды ерітіп, палиноморфтарды жақсы көруге мүмкіндік береді. Химиялық өңдеудің кейбір қадамдары қауіпсіздік үшін ерекше сақтық талап етеді, әсіресе HF қолдану, себебі ол тері арқылы өте жылдам сіңіп, ауыр химиялық күйіктерге және тіпті өлімге әкелуі мүмкін. Тағы бір өңдеу – хитинді материалдарды керосинте қалқыту.

Талдау

Үлгілер химиялық жолмен дайындалғаннан кейін, олар кремний майы, глицерин немесе глицерин желесі қолданылып микроскопқа салынады және жарық микроскопиясы арқылы қарастырылады немесе сканерлік электрондық микроскопия үшін тіреуге орнатылады. Зерттеушілер көбінесе белгілі бір аймақтағы бірнеше ерекше жерлерден алынған қазіргі үлгілерді, немесе уақыт өте келе тіркелген бір жерден алынған үлгілерді зерттейді, мысалы, торф немесе көл шөгінділерінен алынған үлгілерді. Жақындағы зерттеулерде палеоүлгілер белгілі ата-аналық өсімдіктерге ие қазіргі үлгілермен салыстырылатын қазіргі аналогтық әдіс қолданылады. Микроскоп арқылы қарағанда зерттеуші әрбір тозаң түйіршігінің санын есептейді. Осы мәліметтер кейін тозаң диаграммасын жасау үшін қолданылады. Бұл деректерді ағаш өңдеу, жерді пайдаланудың дәстүрлі жолдары немесе аймақтық климаттың ұзақ мерзімді өзгерістері сияқты антропогендік факторларды анықтау үшін пайдалануға болады.