Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Өсімдіктердің органикалық эволюциясын қазбалар негізінде зерттеу
Study of organic evolution of plants based on fossils
Палеоботаника, сондай-ақ палеоботаника деп те аталады, геологиялық контексттерден өсімдік қалдықтарын табу және анықтаумен айналысатын ботаника саласы болып табылады. Ол өткен ортаны (палеогеография) биологиялық тұрғыдан қайта құру және өсімдіктердің эволюциялық тарихын, жалпы өмір эволюциясына қатысты зерттеу үшін қолданылады. Синонимі – палеофитология. Бұл палеонтология мен палеобиологияның құрамдас бөлігі. "Палео" немесе "палео" префиксі "көне, ескі" дегенді білдіреді және грек тіліндегі παλαιός сөзінен шыққан. Палеоботаника құрлықтағы өсімдіктердің қазбаларын, сондай-ақ фотосинтездік балдырлар, теңіз балдырлары немесе ламинария сияқты теңіз фотоавтотрофтарын зерттіруді қамтиды. Бұл саламен тығыз байланысты паленология – тозаң мен споралардың қазба қалдықтарын зерттеу пәні. Палеоботаника көне экологиялық жүйелерді және климатты (сәйкесінше палеоэкология және палеоклиматология) қайта құруда маңызды рөл атқарады. Ол жасыл өсімдіктердің дамуы мен эволюциясын зерттеудің негізі болып табылады. Палеоботаника – палеонтология сияқты тарихи ғылым. Палеоботаника археологтарға беретін түсініктер археология саласының өзі үшін маңызды, әсіресе фитолиттерді салыстырмалы мерзімдеуде және палеоэтноботаникада қолдану үшін. Палеоботаниканы зерттеу және оның пәндік саласы 19 ғасырда-ақ қалыптасқан. "Палеоботаниканың әкесі" деп саналатын француз ботанігі Адольф Теодор Бронгнярт осы саланың қалыптасуындағы маңызды тұлға болды. Ол тірі және жойылған өсімдіктер арасындағы байланыс туралы жұмысымен танымал. Бұл жұмыс палеоботаниканы ғана емес, сонымен қатар Жердің ұзақ өмір сүруі және Жердің геологиялық уақытында болған органикалық заттар туралы түсінікті дамытуға да септігін тигізді. Палеоботаника неміс палеонтологы Эрнст Фридрих фон Шлотим мен чех аристократы және ғалымы Каспар Мария фон Штернбергтің еңбектерінде де табысқа жетті.
Paleobotany, also spelled as palaeobotany, is the branch of botany dealing with the recovery and identification of plant remains from geological contexts, and their use for the biological reconstruction of past environments (paleogeography), and the evolutionary history of plants, with a bearing upon the evolution of life in general. A synonym is paleophytology. It is a component of paleontology and paleobiology. The prefix palaeo or paleo means "ancient, old", and is derived from the Greek adjective παλαιός, Paleobotany includes the study of terrestrial plant fossils, as well as the study of prehistoric marine photoautotrophs, such as photosynthetic algae, seaweeds or kelp. A closely related field is palynology, which is the study of fossilized and extant spores and pollen. Paleobotany is important in the reconstruction of ancient ecological systems and climate, known as paleoecology and paleoclimatology respectively. It is fundamental to the study of green plant development and evolution. Paleobotany is a historical science much like its adjacent, paleontology. Because of the understanding that paleobotany gives to archeologists, it has become important to the field of archaeology as a whole. primarily for the use of phytoliths in relative dating and in paleoethnobotany. The study and discipline of paleobotany was seen as far back as the 19th century. Known as the “Father of Paleobotany”, French botanist Adolphe Theodore Brongniart was a sufficient figure in this emergence of Paleobotany, known for his work on the relationship between the living and extinct plant life. This work not only progressed paleobotany but also the understanding of the earth and its longevity in actuality and the organic matter that existed over the earth’s timeline. Paleobotany also succeeded in the hands of German paleontologist Ernst Friedrich von Schlothiem, and Czech nobleman and scholar, Kaspar Maria von Sternberg.
Палеоэкология
Палеоботаника – қазбаланған өсімдіктердің тіршілігін және олар өркендеген ортаны зерттеу саласы болса, палеоэкология – бұрын тірі болған барлық организмдерді және олар жойылудан бұрын өмір сүрген ортадағы өзара әрекеттестіктерін зерттейді. Палеоэкология палеонтологиямен ұқсас, бірақ палеонтологтар антропологиялық көзқарасқа негізделгенімен салыстырғанда, палеоэкология биологиялық және геологиялық ғылымдардың әдістемелерін көбірек пайдаланады.
As paleobotany is the specification of fossilized plant life and the environment in which they thrived in, paleoecology is the study of all once living organisms and the interactions held in the environments they once existed in, before becoming extinct. Paleoecology is a similar study to that of paleontology, but paleoecology uses more methodology from the biological sciences and geological sciences rather than from an anthropological standpoint as paleontologists do.
Палеопалинология
Палеопалинология, көбінесе палинология деп аталады, – 5 және 500 микрометр аралығындағы ежелгі палиноморфтардың ғылымы және оларды зерттеу. Бұл тозаң, споралар және кез келген басқа микроорганикалық заттарды қамтиды. Палеопалинология – палеоботаниканың әлдеқайда кіші масштабтағы саласы, олар екеуі тығыз байланысты. Палеоботаника сияқты, бұл бөлшектердің тарихи алдындағы орта және биомы туралы көп мәлімет беруге болады. Бұл бөлшектер геологтарға шөгінді тау жыныстарының қабаттарын анықтауға және оларды мерзімдеуге көмектеседі. Сондай-ақ, бұл қабаттардағы табиғи май және газды табу үшін де қолданылады. Өткен орта жағдайлары туралы мәліметтерді ашудан басқа, палинология жануарлардың тамақтануы, адамдардың аллергиясының тарихи көрсеткіштері және қылмыстық істердегі дәлелдер туралы да хабар бере алады.
Paleopalynology, more commonly known as palynology, is the science and study of ancient palynomorphs: particles sized between 5 and 500 micrometers. This would be an inclusion of pollen and spores and any other micro organic matter. Paleopalynology is simply paleobotany on a much smaller scale, the two in close association with each other. Similar to paleobotany, we can tell a great deal of information about the environment and biome at the time these particles existed prehistorically. These particles also help geologists identify and date the rock strata of sedimentary rocks. It is also used to find natural oils and gas within these rock layers for extraction. Besides uncovering documentation of our past environmental conditions, palynology can also tell us about animal diets, historical standings of human allergies, and reveal evidence in crime cases.
Палеоботаникалық деректердің шолуы
Шынайы тамырлы өсімдіктердің макроскопиялық қалдықтары алғаш рет Палеозой дәуірінің силур кезеңіндегі қазбалар тізімінде табылады. Кейбір шашыраңқы, фрагментарлы және туыстығы даулы, негізінен споралар мен кутикулалар Оманның ордовик кезеңіне жататын жыныстарда кездеседі және олар бауыржапырақ немесе мох сатысындағы қазба өсімдіктерден шыққан деп саналады. Көмір дәуірінде Солтүстік Америка мен Еуропада кеңінен таралған көмір батпақтарында 30 метрге дейін биіктіктегі ағаш тәрізді ликоподтар, қылқан жапырақтылар және тұқымдық папоротниктер сияқты көптеген тұқымдық өсімдіктер, сондай-ақ көптеген ұсақ, шөптесін өсімдіктер кездеседі. Гүлді өсімдіктер (ангиоспермдер) мезозой дәуірінде пайда болды, ал гүлді өсімдіктердің тозаңы мен жапырақтары алғаш рет шамамен 130 миллион жыл бұрын ерте креда кезеңінде пайда болды.
Macroscopic remains of true vascular plants are first found in the fossil record during the Silurian Period of the Paleozoic era. Some dispersed, fragmentary fossils of disputed affinity, primarily spores and cuticles, have been found in rocks from the Ordovician Period in Oman, and are thought to derive from liverwort or moss grade fossil plants. Widespread coal swamp deposits across North America and Europe during the Carboniferous Period contain a wealth of fossils containing arborescent lycopods up to 30 m tall, abundant seed plants, such as conifers and seed ferns, and countless smaller, herbaceous plants. Angiosperms (flowering plants) evolved during the Mesozoic, and flowering plant pollen and leaves first appeared during the Early Cretaceous, approximately 130 million years ago.
Өсімдіктердің қалдықтары
Өсімдік қазындысы – бұл көп бұрын өлген өсімдіктің сақталған кез келген бөлігі. Мұндай қазындылар миллиондаған жылдар бұрын пайда болған ежелгі іздер немесе жүз жыл ғана бұрын пайда болған көмірдің кішкене бөліктері болуы мүмкін. Тарихқа дейінгі өсімдіктер – бұл жазба тарихтың алдында (шамамен б.з.б. 3500 жылға дейін) өмір сүрген өсімдіктердің әртүрлі топтары.
A plant fossil is any preserved part of a plant that has long since died. Such fossils may be prehistoric impressions that are many millions of years old, or bits of charcoal that are only a few hundred years old. Prehistoric plants are various groups of plants that lived before recorded history (before about 3500 BC).
Өсімдіктердің қалдықтарын сақтау
Өсімдік қазбалары әр түрлі жолмен сақталуы мүмкін, олардың әрқайсысы бастапқы аналық өсімдік туралы әртүрлі ақпарат бере алады. Бұл сақталу әдістерін палеоботаникалық контексте келесідей жинақтауға болады. Іздер (қысымдар – ізтаңбалар). Бұл ең көп кездесетін өсімдік қазбасының түрі. Олар жақсы морфологиялық егжей-тегжейлілікті, әсіресе жапырақтар сияқты дорсивентральді (жазық) өсімдік бөліктерінің егжей-тегжейлілігін қамтамасыз етеді. Егер қабықша сақталса, эпидермистің ұсақ анатомиялық егжей-тегжейлілігі де анықталады. Клетка анатомиясының басқа да егжей-тегжейлілігі әдетте сақталмайды. Тасқа айналу (перминерализациялар немесе анатомиялық сақталған қазбалар). Бұл өсімдік тінінің жасушалық анатомиясының ұсақ егжей-тегжейлілігін қамтамасыз етеді. Морфологиялық егжей-тегжейлілік сериялық кесу арқылы да анықталуы мүмкін, бірақ бұл уақытты көп алады және қиын. Қалыптар мен құймалар. Бұл әдетте тұқымдар немесе ағаш тәрізді сабақтар сияқты мықты өсімдік бөліктерін сақтайды. Олар өсімдіктің үш өлшемді пішіні туралы ақпарат бере алады, ал ағаш сабақтарының құймалары бастапқы өсімдіктердің тығыздығын көрсете алады. Дегенмен, олар сирек ұсақ морфологиялық егжей-тегжейлілік немесе жасуша анатомиясын сақтайды. Мұндай қазбалардың бір түрі – түбір құймалары, онда сабақтың ортасы қуыс немесе нәзік түбірлі болады. Өлгеннен кейін шөгінділер кіріп, сабақтың орталық қуысының құймасын жасайды. Түбір құймаларының ең белгілі мысалдары карбон кезеңінің сфенофиттерінде (каламиттер) және кордаиттерде (артизиялар) кездеседі. Аутигендік минералданулар. Бұл өте ұсақ үш өлшемді морфологиялық егжей-тегжейлілікті қамтамасыз ете алады және бұл қысымда қатты бұрмалануы мүмкін репродуктивті құрылымдарды зерттеуде өте маңызды. Алайда, олар минералды түйіндерде қалыптасқандықтан, мұндай қазбалар көбінесе үлкен болмайды. Көмірленген қазбалар (фузаин). Өрт әдетте өсімдік тінін жояды, бірақ кейде көмірленген қалдықтар басқа сақталу әдістерінде жоғалған ұсақ морфологиялық егжей-тегжейлілікті сақтай алады; ерте гүлдердің ең жақсы дәлелдерінің кейбіреуі фузаинде сақталған. Фузаин қазбалары нәзік және көбінесе кішкентай, бірақ олардың жүзу қабілетінің арқасында ұзақ қашықтыққа жүзіп кетуі мүмкін, сондықтан олар шөгінді аймақтарынан алыс орналасқан өсімдіктер туралы мәліметтер бере алады.
Plant fossils can be preserved in a variety of ways, each of which can give different types of information about the original parent plant. These modes of preservation may be summarised in a paleobotanical context as follows. Adpressions (compressions – impressions). These are the most commonly found type of plant fossil. They provide good morphological detail, especially of dorsiventral (flattened) plant parts such as leaves. If the cuticle is preserved, they can also yield fine anatomical detail of the epidermis. Little other detail of cellular anatomy is normally preserved. Petrifactions (permineralisations or anatomically preserved fossils). These provide fine detail of the cell anatomy of the plant tissue. Morphological detail can also be determined by serial sectioning, but this is both time consuming and difficult. Moulds and casts. These only tend to preserve the more robust plant parts such as seeds or woody stems. They can provide information about the three dimensional form of the plant, and in the case of casts of tree stumps can provide evidence of the density of the original vegetation. However, they rarely preserve any fine morphological detail or cell anatomy. A subset of such fossils are pith casts, where the centre of a stem is either hollow or has delicate pith. After death, sediment enters and forms a cast of the central cavity of the stem. The best known examples of pith casts are in the Carboniferous Sphenophyta (Calamites) and cordaites (Artisia). Authigenic mineralisations. These can provide very fine, three dimensional morphological detail, and have proved especially important in the study of reproductive structures that can be severely distorted in adpressions. However, as they are formed in mineral nodules, such fossils can rarely be of large size. Fusain. Fire normally destroys plant tissue but sometimes charcoalified remains can preserve fine morphological detail that is lost in other modes of preservation; some of the best evidence of early flowers has been preserved in fusain. Fusain fossils are delicate and often small, but because of their buoyancy can often drift for long distances and can thus provide evidence of vegetation away from areas of sedimentation.
Қалдықтар салығы
Өсімдік қазбалары көбінесе өсімдіктердің бөлінген бөліктерін көрсетеді; тіпті кішкентай шөптесін өсімдіктердің өзі сирек толық сақталады. Тұтас өсімдіктердің қалдықтары болып көрінетін өсімдік қазбаларының аз ғана мысалдары шын мәнінде толық емес, себебі ішкі жасушалық тіндер мен ұсақ микроморфологиялық егжей-тегжейлі мәліметтер қазбаға айналу процесінде әдетте жоғалады. Өсімдік қалдықтары әртүрлі жолдармен сақталуы мүмкін, олардың әрқайсысы бастапқы аналық өсімдіктің әртүрлі ерекшеліктерін ашады. Осы себепті палеоботаниктер әдетте өсімдіктің әртүрлі бөліктеріне әртүрлі таксономиялық атауларды береді. Мысалы, субағаштық палеозойлық сфенофиттерде жапырақ ізбесі Annularia туысына, конус қысымы Palaeostachya туысына, ал сабағы Calamites немесе Arthroxylon туысына, оның қалыпты немесе қазба ретінде сақталуына байланысты жіктелуі мүмкін. Бұл қазбалардың барлығы бір аналық өсімдіктен шыққан болуы мүмкін, бірақ олардың әрқайсысына өздерінің таксономиялық атауы берілген. Өсімдік қазбаларына атау берудің осы тәсілі Адольф Теодор Бронгнярттың еңбегімен бастау алды. Палеоботаниктер көп жылдар бойы осы тәсілді қабылдады, бірақ ол Халықаралық ботаникалық номенклатура ережелерінде ресми түрде бекітілмеді. Соңында, ол ресми ережелер жиынтығын ұсынды, оның мәні 1952 жылғы Ботаникалық номенклатураның халықаралық кодексіне енгізілді. Бұл ертедегі ережелер белгілі бір сақталу күйіндегі өсімдіктердің белгілі бір бөліктерін көрсететін қалдықтарды орган туыстарына жатқызуға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, Бронгнярт негізінен жапырақты қазбалар үшін енгізген жасанды таксондар негізінде орган туыстарының шағын тобы форма туыстары деп аталды. Орган және форма туыстарын қоршаған түсініктер мен ережелер номенклатура кодексінің кезекті нұсқаларында өзгертілді, бұл палеоботаникалық қауымдастықтың өсімдіктердің таксономиялық номенклатурасының осы аспектісі қалай жұмыс істеуі керек екендігі туралы келіспеушілігін көрсетеді (2020 жылы Клеал мен Томас зерттеген тарих). Орган және қазба туыстарын қолдану Сент-Луис кодексімен тоқтатылды және оның орнына "морфотаксалар" енгізілді. 2005 жылғы Вена кодексінде кез келген өсімдік таксоны, оның типі қазба болса (диатомдардан басқа), морфотаксон ретінде сипатталуы мүмкін, яғни өсімдіктің белгілі бір тәсілмен сақталған белгілі бір бөлігі. Атау әрқашан типтік үлгіге бекітілсе де, оны пайдаланушы таксоном анықтайды. Мұндай шектеудің өзгеруі таксонға енгізілуі мүмкін өсімдік бөліктерінің немесе сақталу күйлерінің ауқымын кеңейтуге әкелуі мүмкін. Мысалы, бастапқыда жұмыртқалардың қысылуына негізделген қазба туысын, жұмыртқалар бастапқыда пайда болған көп жұмыртқалы купулаларды қосу үшін пайдалануға болады. Егер осы купулалар үшін бұрыннан аталған қазба туысы болса, қиындықтар туындауы мүмкін. Егер палеоботаниктер жұмыртқа қазбасының және купула қазбасының типін бір туысқа жатқызуға болатынына сенімді болса, онда екі атау жаңадан түзетілген туыс үшін дұрыс атау ретінде бәсекелеседі. Жалпы алғанда, әртүрлі атаулар берілген өсімдік бөліктерінің бір түрге жататыны анықталса, басымдық туындайды. Морфотаксалар палеоботаниктерге қалыпты қазба таксондарынан ешқандай артықшылық бермейтіндей болды және бұл тұжырымдама 2011 жылғы ботаникалық конгресспен және 2012 жылғы балдырлар, саңырауқұлақтар және өсімдіктер үшін Номенклатураның халықаралық кодексімен тоқтатылды.
Plant fossils almost always represent disarticulated parts of plants; even small herbaceous plants are rarely preserved whole. The few examples of plant fossils that appear to be the remains of whole plants are in fact incomplete as the internal cellular tissue and fine micromorphological detail is normally lost during fossilization. Plant remains can be preserved in a variety of ways, each revealing different features of the original parent plant. Because of this, paleobotanists usually assign different taxonomic names to different parts of the plant in different modes of preservation. For instance, in the subarborescent Palaeozoic sphenophytes, an impression of a leaf might be assigned to the genus Annularia, a compression of a cone assigned to Palaeostachya, and the stem assigned to either Calamites or Arthroxylon depending on whether it is preserved as a cast or a petrifaction. All of these fossils may have originated from the same parent plant but they are each given their own taxonomic name. This approach to naming plant fossils originated with the work of Adolphe Théodore Brongniart. For many years this approach to naming plant fossils was accepted by paleobotanists but not formalised within the International Rules of Botanical Nomenclature. Eventually, and proposed a set of formal provisions, the essence of which was introduced into the 1952 International Code of Botanical Nomenclature. These early provisions allowed fossils representing particular parts of plants in a particular state of preservation to be placed in organ genera. In addition, a small subset of organ genera, to be known as form genera, were recognised based on the artificial taxa introduced by Brongniart mainly for foliage fossils. The concepts and regulations surrounding organ and form genera were modified within successive codes of nomenclature, reflecting a failure of the paleobotanical community to agree on how this aspect of plant taxonomic nomenclature should work (a history reviewed by Cleal and Thomas in 2020). The use of organ and fossil genera was abandoned with the St Louis Code, and replaced by "morphotaxa". The situation in the Vienna Code of 2005 was that any plant taxon whose type is a fossil, except diatoms, can be described as a morphotaxon, a particular part of a plant preserved in a particular way. Although the name is always fixed to the type specimen, the circumscription (i. e. range of specimens that may be included within the taxon) is defined by the taxonomist who uses the name. Such a change in circumscription could result in an expansion of the range of plant parts or preservation states that could be incorporated within the taxon. For instance, a fossil genus originally based on compressions of ovules could be used to include the multi ovulate cupules within which the ovules were originally borne. A complication can arise if, in this case, there was an already named fossil genus for these cupules. If paleobotanists were confident that the type of the ovule fossil genus and of the cupule fossil genus could be included in the same genus, then the two names would compete as to being the correct one for the newly emended genus. In general, there would be competing priority whenever plant parts that had been given different names were discovered to belong to the same species. It appeared that morphotaxa offered no real advantage to paleobotanists over normal fossil taxa and the concept was abandoned with the 2011 botanical congress and the 2012 International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants.