Кіріспе
Биологиялық белсенділіктің геологиялық жазбасы – қазбалардың бір түрі. Із қазбасы, сондай-ақ ихнофоссил (/pron/'/ɪ//k//n//oʊ//f//ɒ//s//ɪ//l/; грекше ἴχνος ikhnos – "із, жол") деп те аталады, – тірі организмдердің биологиялық қызметінің қазбалық куәлігі, бірақ организмнің өзінің сақталған қалдықтары емес. Із қазбалары дене қазбаларынан өзгеше, дене қазбалары организмдердің дене мүшелерінің қазбаланған қалдықтары болып табылады және көбінесе кейінгі химиялық өзгерістерге немесе минералдануға ұшырайды. Мұндай із қазбаларын зерттеу – ихнология, ал осы саланың мамандары ихнологтар деп аталады. Із қазбалары организмнің субстратқа тигізген физикалық әсерлерінен тұруы мүмкін. Мысалы, қуыстар, бұрғылаулар (биоэрозия), уролиттер (сұйық қалдықтардың шығарылуынан туындаған эрозия), аяқ іздері, жеу іздері және тамыр қуыстары – барлығы із қазбалары болып саналады. Бұл терминнің ең кең мағынасы организм жасаған басқа да органикалық материалдардың қалдықтарын қамтиды, мысалы, копролиттер (қазбаланған нәжіс) немесе химиялық маркерлер (биологиялық жолмен пайда болған шөгінді құрылымдар, мысалы, строматолиттердің қалыптасуы). Дегенмен, көптеген шөгінді құрылымдар (мысалы, теңіз түбінде домалап жүрген бос қабықшалардан пайда болғандар) организмнің мінез-құлқының нәтижесі емес, сондықтан олар із қазбалары деп есептелмейді. Іздерді зерттеу, яғни ихнология, палеоихнологияға (қазба іздерді зерттеу) және неоихнологияға (қазіргі заманғы іздерді зерттеу) бөлінеді. Икнология ғылымы көптеген қиындықтарға толы, өйткені көптеген іздер оларды жасаған организмнің биологиялық жақындығын емес, мінез-құлқын көрсетеді. Сондықтан ғалымдар із қазбаларын сыртқы түріне және оларды жасаған организмнің болжамды мінез-құлқына (этиологиясына) сүйене отырып, форма туыстарына жіктейді.
a type of fossil
A trace fossil, also known as an ichnofossil (/pron/'/ɪ//k//n//oʊ//f//ɒ//s//ᵻ//l/; from ἴχνος ikhnos "trace, track"), is a fossil record of biological activity by lifeforms but not the preserved remains of the organism itself. Trace fossils contrast with body fossils, which are the fossilized remains of parts of organisms' bodies, usually altered by later chemical activity or mineralization. The study of such trace fossils is ichnology and is the work of ichnologists. Trace fossils may consist of physical impressions made on or in the substrate by an organism. For example, burrows, borings (bioerosion), urolites (erosion caused by evacuation of liquid wastes), footprints, feeding marks, and root cavities may all be trace fossils. The term in its broadest sense also includes the remains of other organic material produced by an organism; for example coprolites (fossilized droppings) or chemical markers (sedimentological structures produced by biological means; for example, the formation of stromatolites). However, most sedimentary structures (for example those produced by empty shells rolling along the sea floor) are not produced through the behaviour of an organism and thus are not considered trace fossils. The study of traces – ichnology – divides into paleoichnology, or the study of trace fossils, and neoichnology, the study of modern traces. Ichnological science offers many challenges, as most traces reflect the behaviour – not the biological affinity – of their makers. Accordingly, researchers classify trace fossils into form genera, based on their appearance and on the implied behaviour, or ethology, of their makers.
Ichnofossils компаниясы ұсынған ақпарат
Табыс қалдықтары маңызды палеоэкологиялық және палеоорталық көрсеткіштер болып табылады, себебі олар өз орнында немесе оларды жасаған организмнің тірі кезіндегі қалпында сақталады. Бірдей табыс қалдықтары әртүрлі организмдердің әрекетінен пайда болуы мүмкін болғандықтан, із қалдықтары бізге екі нәрсені ғана сенімді түрде хабарлай алады: шөгіндінің қалыптасу кезіндегі тұтқырлығы және шөгінді ортасының энергия деңгейі.
Палеоэкология
Табылған іздер маған өткендегі өмірдің тікелей емес дәлелін береді, мысалы, жануарлардың қалдырған аяқ іздері, іздері, қуыстар, тесіктер және нәжістері, жануардың өзінің сақталған дене қалдықтары емес. Көптеген басқа қазбалардан айырмашылығы, олар тіршілік иесі өлгеннен кейін ғана пайда болады, іздер қазбалары организмнің өміріндегі әрекеттерінің жазбасын ұсынады. Іздер қазбалары организмдердің күнделікті өмірлік функцияларын орындауы арқылы қалыптасады, мысалы, жүру, иықтану, қазу, тесу немесе тамақтану. Төрт аяқты жануарлардың аяқ іздері, құрттардың іздері және моллюскалар мен бунақтылардың жасаған қуыстары – барлығы іздер қазбалары болып табылады. Бәлкім, ең таңғажайып іздер қазбалары – динозаврлар мен оларға жақын архезаврлардың қалдырған үлкен, үш саусақты аяқ іздері. Бұл іздер ғалымдарға осы жануарлардың қалай өмір сүргені туралы ақпарат береді. Динозаврлардың қаңқасын қайта құруға болатындықтан, олардың қалай тұрғаны мен қалай жүргенін олардың қазбаланған аяқ іздері ғана анықтай алады. Мұндай іздер жануардың қадам басымы, қадамы және алдыңғы аяқтары жерге тиген-жетпегені туралы көп нәрсені айта алады. Дегенмен, көптеген іздер қазбалары көзге түспейді, мысалы, сегменттелген құрттар немесе нематодалардың жасаған іздері. Осы құрттардың кейбір экскременттері – осы жұмсақ денелі жануарлардың біз білетін жалғыз қазбалық жазбасы.
Икнофация
Икнофацидтер – уақыт және кеңістікте қайталап кездесетін жеке із қалдықтарының жиынтығы. Палеонтолог Адольф Зейлахер икнофацидтер тұжырымдамасын қалыптастырды, осы арқылы геологтар бір-бірімен байланысты қалдықтарды қарастырып, шөгінді жүйенің қалыптасқан кездегі жағдайын анықтайды. Бұл жиынтықтар кездейсоқ болмайды. Ақиқатында, сақталған қазбалардың жиынтығы негізінен із жасайтын организмдер мекендеген орта жағдайларымен шектеледі.
Өзінен-өзі пайда болған бейімділік
Көбінесе із қалдырған қазбалар теңіз шөгінділерінен белгілі. Іс жүзінде, іздердің екі түрі бар: экзогендік – шөгінді бетінде қалдырылатын іздер (мысалы, іздер) және эндогендік – шөгінді қабаттарының ішінде жасалатын іздер (мысалы, қуыстар). Сайы теңіз ортасындағы шөгінділердегі беттік іздердің қазбаға айналу ықтималдығы төмендеу, себебі олар толқындар мен ағыстардың әсеріне ұшырайды. Тыныш, терең су ортасындағы жағдайлар әдетте нәзік із құрылымдарын сақтауға қолайлы болады. Көптеген із қалдырған қазбаларды қазіргі заманғы ортадағы ұқсас құбылыстармен салыстыру арқылы оңай анықтауға болады. Дегенмен, организмдердің қазіргі шөгінділерде жасаған құрылымдары көбінесе жағалау аймақтарында, оның ішінде тасқын алаптарында ғана зерттелген, яғни шектеулі ауқымдағы ортада қарастырылған.
Эволюция
Ең ерте кездегі күрделі іздік қалдықтар, строматолиттер сияқты микробтық іздерді есептемегенде, осы кезеңге дейін сақталып қалған. Бұл олардың жануарлар тегінен пайда болуы үшін тым ерте, және олардың амебалардың әрекетінен пайда болғандығы айтылады. Микробтық қабаттардың астында қоректенген жануарлар жасаған болжамды "қопарылыстар" бұрынғы кездерде кездескен, бұл оларды теңіздің химиялық тұрғыдан қолайсыз жағдайынан қорғаған болар; алайда, олардың біркелкі емес ені және үшкір ұштары биологиялық тегін дәлелдеуді қиын етеді, тіпті бастапқы авторы олардың нақтылығына күмәнданады. Жалпы қабылданған қазба іздердің алғашқы дәлелі Эдиакаран (Вендий) кезеңіне жатады. Осы кезеңдегі іздер мен қопарылыстар көбінесе теңіз түбінің бетінде немесе жақын жерінде көлденең бағытта орналасқан. Мұндай іздерді бастары бар, қозғала алатын организмдер жасаған болуы керек, бәлкім, олар екі жақты симметриялы жануарлар болған. Көрінген іздер қарапайым мінез-құлықты көрсетеді және бетінде қоректенетін, ал хищниктерден қорғану үшін көмілетін организмдерге нұсқайды. Эдиакаран қопарылыстарының тек көлденең екені туралы кең таралған пікірге қарамастан, тік қопарылыстар – Сколитос та белгілі. Ресейдегі Вендий (Эдиакаран) қабаттарынан табылған Skolithos declinatus қопарылыстарын жасаған организмдер анықталған жоқ; олар судан сүзіліп өтетін қоректік заттармен тіршілік ететін сүзгіштер болған болуы мүмкін. Бұл қопарылыстардың тығыздығы 245 қопарылыс/дм2 дейін жетеді. Кейбір Эдиакаран іздік қалдықтары дене қалдықтарымен тікелей байланысты табылған. Йоргия мен Дикинзония жиі олардың пішініне сәйкес келетін іздік қалдықтардың ұзын жолдарының соңында кездеседі. Қоректену механикалық жолмен жүзеге асырылған, организмдердің ішкі жағы кірпікшелермен жабылған болуы мүмкін. Мүмкін, моллюсктарға жақын туысқан Kimberella сызықша іздермен байланысты, бәлкім, олар радиуладан пайда болған, ал басқа да іздер белсенді қозғалыс немесе қопарылыс әрекеттерін көрсетеді. Кембрий кезеңі басталғанда, іздік қалдықтардың жаңа түрлері пайда болды, соның ішінде тік қопарылыстар (мысалы, Diplocraterion) және әдетте буынтық аяқты жануарларға жатқызылатын іздер. Бұл "мінез-құлық репертуарының кеңеюі" болып табылады, оның саны мен күрделілігі жағынан да. Іздік қалдықтары осы кезеңдегі деректердің маңызды көзі болып табылады, өйткені олар оңай қазбаланатын қатты бөліктердің болуымен тікелей байланысты емес дерек көзін ұсынады, ал олар кембрий кезеңінде сирек кездеседі. Іздік қалдықтарды жасаушыларына нақты анықтама беру қиын болса да, іздік қалдықтардың деректері кем дегенде, кембрийдің басында ірі, теңіз түбінде тіршілік ететін, екі жақты симметриялы организмдердің тез әртараптанғанын көрсетеді. Сонымен қатар, одан бері әртараптандыру аяусыз болды және көптеген іздер байланысты емес организмдер тобымен тәуелсіз жиналды. Толығымен құрлықта тіршілік ететін алғашқы жануарлардың Cambro Ordovician кезеңіне жататын іздері бар. Ордовик кезеңіне жататын Тумблагаода құмтасынан алынған іздер басқа құрлық организмдерінің мінез-құлықын анықтауға мүмкіндік береді.
Қарапайым ихогенера
Аноигмайхнус – биоклаустрация. Ол ордовик бриозойларында кездеседі. Аноигмайхнустың апертуралары олардың иелерінің өсу бетінен жоғарылап, қысқа түтікшелерге ұқсас құрылымдарды құрайды. Арахностега – қабыршақтардың шөгіндісіне толғандағы бұтақтанған ойыстардың атауы. Олар Steinkerns бетінде көрінеді. Олардың іздері кембрий кезеңінен бастап белгілі. Астериациттер – тастарда табылған бес сәулелі қазбалардың атауы, олар теңіз жұлдыздарының теңіз түбінде демалыс қалдырған жерін көрсетеді. Астериациттер Еуропа мен Америка тау жыныстарында ордовик кезеңінен бастап кездеседі, ал Германияның юра кезеңіндегі тау жыныстарында көптеп табылған. Бурриньюкия – биоклаустрация. Бурриньюкияға брахиоподтың мантия қуысындағы қуыс ішкі жағы бар брахиоподтың екінші қабыршағының өскіндері кіреді. Хондриттер (осы атауды тасты метеориттермен шатастырмау керек) – диаметрі бірдей, бұтақтанған, өсімдік тамырына ұқсайтын кішкентай ойыстар. Бұл ойыстарды жасаған ең мүмкін үміткер – нематода (құрт). Хондриттер палеозойдың кембрий кезеңінен бастап теңіз шөгінділерінде кездеседі. Олар әсіресе оттегі аз болған шөгінділерде жиі кездеседі. Климатихниттер – жер бетіндегі іздер мен ойыстар, олар екі жағынан параллель қырқамен қатар орналасқан шеврон тәрізді көтерілген көлденең жолақтардан тұрады. Олар дөңгелектің іздеріне ұқсайды және омыртқасыз жануарлар жасаған басқа іздерге қарағанда үлкен (әдетте, ені шамалы). Бұл іздер кембрий кезеңінде құмды тасқындық жазықтарда пайда болған. Жануардың кім екені әлі болжамдалып отыр, бірақ ол үлкен жұмырқыншақ тәрізді жануар болған болуы мүмкін – ол тамақ алу үшін ылғал құмды өңдеп, соқпақтарды қалдырған. Крузиана – теңіз түбінде жасалған қазба іздер, олардың құрылымы екі жапырақшалы, ортаңғы ойығы бар. Жапырақшалар жер қазушы организмнің аяқтарынан қалған сызықтармен жабылған, әдетте трилобиттерден немесе туысқан буынтық жануарлардан. Крузианалар палеозой дәуірінде пайда болған теңіз шөгінділерінде, әсіресе кембрий және ордовик кезеңдеріндегі жыныстарда жиі кездеседі. Крузиананың 30-дан астам түрі анықталды. Сондай-ақ қараңыз: Isopodichnus. Энтобия – карбонатты субстратқа қазылған галереялардан тұратын эндолиттік клионаидты губкалар жасаған бұрғылау; көбінесе байланыстырушы каналдармен кеңейген камералары бар. Гастрохенолиттер – бұл кляватты (клуб пішіндес) бұрғылаулар, олар, әдетте, екі қабатты жәндіктер арқылы қатты субстраттарда жасалады. Оикобезалон – бір кіреберісі бар, дөңгелек көлденең қимасы бар, тербеллидтік полихеттер жасаған, тармақталмаған, ұзын ойыс. Олар жұқа қабықпен жабылған, ол фузиформалы сақиналар түрінде көлденең орнатумен жабдықталған. Петроксестес – карбонатты қатты субстраттардағы митиляциялы екі қабатты жәндіктер жасаған терең емес саңылау. Планолиттер – бұл шағын, 1-5 мм (0,039–0,197 дюйм), сызықсыз және сирек тармақталған, ұзын бойлы ойыс, толымы үй иесі жынысынан ерекшеленеді және бүкіл Эдиакаран мен Фанерозойд кездеседі. Протихиниттер – екі қатар іздерден және екі қатар арасындағы сызықтық ойыстан тұрады. Бұл іздерді буынтық аяқтармен буынтық жануарлар жасаған деп есептеледі. Сызықтық ойыс сүйрейтін құйрықтың нәтижесі деп есептеледі. Бұл атауды иеленетін құрылыстар әдетте палеозой теңіздерінің тасқындық жазықтарында жасалды, бірақ ұқсас құрылыстар кайнозойға дейін созылады. Ризокораллий – бұл ойыстың бір түрі, оның еңісі әдетте шөгінділердің төсеу жазықтығынан 10°-қа дейін. Бұл ойыстар өте үлкен болуы мүмкін, мысалы, жақсы сақталған, мысалы, Йоркшир жағалауының (Ұлыбританияның шығысы) юралық жыныстары, бірақ ені әдетте тек 1 м-ге дейін, оны жасаған организмдердің көлемімен шектеледі. Олар fodinichnia жануар (бәлкім, нематода) азық үшін шөгінділерді сүртіп жатқандықтан, олар fodinichnia бейнелейді деп ойланады. Рожелла – қазіргі уақытта акроторацик балықшалары жасаған, тесік тәрізді ойығы бар, кішкентай торсық пішіндес бұрғылаушы. Русофикустар – трилобиттермен және басқа да буынтық жануарлармен, мысалы, ат асты крабтармен байланысты "демалыс іздері". Сколитос: Осы кезеңдегі кембрийлік іздер қазбаларының бір белгілі орын алуы Шотландияның солтүстік-батысындағы әйгілі 'Құбыр тасы'. Тау жынысына өз атын берген "құбырлар" – бұл тік түтікшелер, оларды құрт тәрізді организмдер жасаған деп болжауға болады. Бұл түтікшелердің ұзындығы 1 м-ге дейін, диаметрі 2-5 см арасында болуы мүмкін. Мұндай іздер кембрий кезеңінен (542–488 млн жыл) бастап, әртүрлі елдердегі құм мен құмтастарда кездеседі. Талассиноидтер – тау жынысының төсеу жазықтығына параллель орналасқан ойыстар, олар бүкіл әлемдегі тастарда, юра кезеңінен бастап өте көптеп кездеседі. Олар қайталап тармақталған, түтікшелердің қосылған жерлерінде біраз ісіну байқалады. Ойыстар цилиндр пішіндес және диаметрі 2-10 см арасында өзгереді. Талассиноидтер кейде сызықтар, нәжіс немесе оларды жасаған шабақтардың дене қалдықтарын қамтиды. Тейхихнус – жұқа "тілдердің" шөгінділердің бірінің үстіне жиналуынан жасалған ерекше пішін. Олар fodinichnia деп есептеледі, организм бірнеше биіктіктегі шөгінділер арқылы бір маршрутты қайталайды, бұл оған бір жерді екі рет өтуден аулақ болуға мүмкіндік береді. Бұл "тілдер" көбінесе иілулі болады, бұл тамақтанатын жануарлар жеткілікті қоректік заттар алу үшін шөгінділердің үлкен аумағын қамтуға мәжбүр болған, қоректік заттар аз қоршаған ортаны көрсетеді. Тремихнус – энбедменттік құрылым (яғни биоклаустрация), оны краноид иесінің стереомын өсуін тежеген организм жасаған. Трипаниттер – карбонатты субстраттардағы, мысалы, қабықшалардағы, карбонатты қатты жерлердегі және әк тастарындағы сопақ цилиндр пішіндес бұрғылаулар. Әдетте, түрлі типтегі құрттар және сипункулидтер жасаған.
Басқа да елеулі із қалдырылатын қалдықтар
Жоғарыда аталған ихогенералардан гөрі бұл іздердің мағынасы ашық, оларды ерте палеозой дәуірінің алып "теңіз шаяндары" немесе эвриптеридтері сияқты омыртқасыз жануарлар қалдырған. Бұл теңіз бунақтысы Шотландияда сақталған таңғажайып із қалдырды. Уақыт өте келе биоэрозияның нәтижесінде, қатты беттерде бұрғылау, кеміру, сызаттар мен қырқудың керемет жазбасы пайда болды. Бұл із қалдықтары әдетте макро- және микро-тесіктерге бөлінеді. Биоэрозия қарқындылығы мен әртүрлілігі екі оқиғамен сипатталады. Бірі – Ордовик биоэрозия революциясы (Вильсон мен Палмер, 2006 қараңыз), ал екіншісі – юра дәуірінде болған. Биоэрозия туралы әдебиеттің толық тізімі үшін төмендегі сыртқы сілтемелерге жүгініңіз. Төрт аяқты жануарлардың ең көне құйрық іздері мен табан іздері девон кезеңінің соңына жатады. Бұл омыртқалы жануарлардың іздері Ирландия, Шотландия, Пенсильвания және Австралияда табылды. 400 миллион жыл бұрын жасалған төрт аяқты жануардың іздері бар құмтас плитасы – құрлықта жүрген омыртқалы жануарлардың ең ерте дәлелі. Адамның маңызды іздері – Лаэтоли (Танзания) табан іздері, олар 3,7 миллион жыл бұрын жанартау күліне басылып қалған, бәлкім, ертедегі австралопитектерге тиесілі.
Қалдықтардың басқа түрлерімен шатасу
Із қалдықтары – денелердің қалыптары емес. Мысалы, Эдиакара биотасы негізінен шөгінділердегі организмдердің құймаларын құрайды. Сол сияқты, аяқ іздері – аяқ табанының қарапайым көшірмесі емес, ал теңіз жұлдызының қалдырған іздері, теңіз жұлдызының өзінің бейнесінен өзгеше екендігін көрсетеді. Ертедегі палеоботаниктер шөгінді тау жыныстарының жазықтықтарында кездесетін көптеген құрылымдарды фукоидтар (Fucales, қоңыр балдырлар немесе теңіз шөптерінің бір түрі) деп жаңылыстырып тапқан. Алайда, икнологияны зерттеудің алғашқы онжылдықтарында да кейбір қалдықтар жануарлардың аяқ іздері мен қуыстары ретінде танылған. 1880 жылдары А.Г. Наторст пен Джозеф Ф. Джеймстің «фукоидтарды» қазіргі іздермен салыстырған зерттеулері, қазба фукоидтар ретінде анықталған көптеген үлгілердің жануарлардың соқпақтары мен қуыстары екенін анық көрсетті. Шын қазба фукоидтар өте сирек кездеседі. Нағыз қазба емес, псевдоқазбаларды, тарихи өмірдің нақты белгілері болып табылатын ихноқазбалармен шатастырмау керек.
Тарих
Чарльз Дарвиннің "Құрттардың әрекеті арқылы өсімдік топырағының қалыптасуы" икнология саласындағы өте ерте жұмыстардың мысалы болып табылады, ол биотурбацияны және әсіресе жер құрттарының қоршауын сипаттайды.