Введение

Изучение органической эволюции с использованием окаменелостей - это междисциплинарная область, которая объединяет методы и результаты, полученные как в науках о Земле, так и в науках о жизни. Палеобиологию не следует путать с геобиологией, которая больше фокусируется на взаимодействии между биосферой и физической Землей. Палеобиологические исследования используют биологические полевые исследования современной биоты и окаменелостей, возраст которых составляет миллионы лет, чтобы ответить на вопросы о молекулярной эволюции и эволюционной истории жизни. В этом научном поиске обычно анализируются макрофоссилы, микрофоссилы и следовые окаменелости. Однако биохимический анализ образцов ДНК и РНК в XXI веке дает многообещающие результаты, как и биометрическая конструкция филогенетических деревьев. Исследователь в этой области известен как палеобиолог.

Важные направления исследований

Палеоботаника применяет принципы и методы палеобиологии к флоре, особенно к зеленым наземным растениям, но также включает грибы и морские водоросли (водоросли). См. также микологию, фикологию и дендрохронологию. Палеозоология использует методы и принципы палеобиологии для понимания фауны, как позвоночных, так и беспозвоночных. См. также палеонтологию позвоночных и беспозвоночных, а также палеоантропологию. Микропалеонтология применяет палеобиологические принципы и методы к археям, бактериям, протестам и микроскопическим пыльцам / спорам. См. также микроокаменелости и паленология. Палеовирология изучает эволюционную историю вирусов в палеобиологических временных масштабах. Палеобиохимия использует методы и принципы органической химии для обнаружения и анализа доказательств древней жизни на молекулярном уровне, как микроскопических, так и макроскопических. Палеоэкология изучает экосистемы, климат и географию прошлого, чтобы лучше понять доисторическую жизнь. Тафономия анализирует постмортемную историю (например, распад и разложение) отдельного организма, чтобы получить представление о поведении, смерти и окружающей среде окаменелого организма. Палеоиннология анализирует следы, скважины, тропы, норы, отпечатки и другие следы ископаемых, оставленные древними организмами, чтобы получить представление об их поведении и экологии. Стратиграфическая палеобиология изучает долгосрочные светские изменения, а также (краткосрочные) последовательности изменений в характеристиках и поведении организмов. См. также стратификацию, осадочные породы и геологическую шкалу времени. Эволюционная палеобиология развития исследует эволюционные аспекты способов и траекторий роста и развития в эволюции жизни кладов как вымерших, так и существующих. См. также адаптивное излучение, кладистика, эволюционная биология, биология развития и филогенетическое дерево.

Палеобиологи

Основателем или "отцом" современной палеобиологии был барон Франц Нопкса (1877-1933), венгерский ученый, обучавшийся в Венском университете. Изначально он назвал эту дисциплину "палеофизиологией". Однако заслуга за изобретение самого слова палеобиология принадлежит профессору Чарльзу Шухерту. Он предложил этот термин в 1904 году, чтобы инициировать "широкую новую науку", объединив "традиционную палеонтологию с доказательствами и знаниями геологии и изотопной химии". С другой стороны, Чарльз Дулиттл Уолкотт, исследователь Смитсоновского института, назван "основателем палеобиологии докембрийского периода". Хотя он наиболее известен как открыватель ископаемых животных из сланца Бурджесса середины кембрийского периода, в 1883 году этот американский куратор обнаружил "первые докембрийские ископаемые клетки, известные науке" - строматолитный риф, тогда известный как водоросли Cryptozoon. В 1899 году он обнаружил первые акритархические окаменелые клетки, докембрийский водоросли фитопланктон, который он назвал Чуария. Наконец, в 1914 году Уолкотт сообщил о "минуточных клетках и цепях клеток, похожих на тела", принадлежащих к докембрийским фиолетовым бактериям. Впоследствии палеобиологи 20-го века также сыграли важную роль в поиске микроокаменелостей археи и проторозоя: в 1954 году Стэнли А. Тайлер и Элсо С. Баргхорн описали 2,1 миллиарда летние цианобактерии и грибы, похожие на микрофлору, на их месте ископаемых ископаемых в Ганфлинт-Черте. Одиннадцать лет спустя Баргхорн и Уильям Шопф сообщили о прекрасно сохранившейся докембрийской микрофлоре на их участке Биттер-Спрингс в бассейне Амадеус, Центральная Австралия. В 1993 году Шопф обнаружил O2, производящий сине-зеленые бактерии на его 3,5 миллиарда летней территории Apex Chert в Пилбара-Кратоне, Мармбер-Бар, в северо-западной части Западной Австралии. Таким образом, палеобиологи наконец-то пришли к истокам докембрийской "кислородной катастрофы". В начале 21 века два палеобиолога, Анджали Госвами и Томас Холлидей, изучили эволюцию млекопитающих в эпоху мезозоя и кайнозоя (между 299 млн. и 12 тыс. лет назад). Кроме того, они обнаружили и изучили морфологическое различие и быстрые эволюционные темпы живых организмов в конце и после массового вымирания мелового периода (от 145 миллионов до 66 миллионов лет назад).

Сноски

Дерек Э. Г. Бриггс и Питер Р. Кроутер, редакторы. (2003) в том числе: Палеобиология II. Мальден, Массачусетс: издательство Блэкуэлл. и второе издание знаменитого британского учебника. Роберт Л. Кэрролл (1998). Образцы и процессы эволюции позвоночных. Серия "Кэмбриджская палеобиология". Кембридж, Англия: Кембриджский университетский пресс. и Применяет палеобиологию к адаптивному облучению рыб и четвероногих. Мэтью Т. Каррано, Тимоти Годин, Ричард Блоб и Джон Вибл, ред. (2006 г.) Амниотическая палеобиология: перспективы эволюции млекопитающих, птиц и рептилий. Чикаго: Университет Чикагского издательства. Эта новая книга описывает палеобиологические исследования наземных позвоночных мезозойской и кайнозойской эпох. Роберт Б. Экхардт (2000). Палеобиология человека. Кембриджские исследования в области биологии и эволюционной антропологии. Кембридж, Англия: Кембриджский университетский пресс. Эта книга связывает палеоантропологию и археологию с палеобиологией. Дуглас Эрвин (2006). Исчезновение: как жизнь на Земле почти закончилась 250 миллионов лет назад. Принстон: Принстонский университетский пресс. Расследование палеобиологом многих теорий о том, что произошло во время катастрофического перехода пермского триаса. Брайан Кит Холл и Венди М. Олсон, редакторы. (2003) в том числе: Ключевые слова и понятия в эволюционной биологии. Кембридж, Массачусетс: Гарвардский университет. и Дэвид Джаблонски, Дуглас Х. Эрвин и Джере Х. Липпс (1996). Эволюционная палеобиология. Чикаго: Университет Чикагского издательства, 492 страницы. и прекрасный американский учебник. Масатоси Неи и Судир Кумар (2000). Молекулярная эволюция и филогенетика. Оксфорд, Англия: Оксфордский университетский пресс. Этот текст связывает анализ ДНК/РНК с эволюционным "деревом жизни" в палеобиологии. Дональд Р. Протеро (2004). Воссоздание окаменелостей: введение в палеобиологию. Нью-Йорк: МакГроу Хилл. и признанная книга для начинающих охотников за ископаемыми и молодых людей. Марк Ридли, Эд. (2004) и Эволюция. Оксфорд, Англия: Оксфордский университетский пресс. и Антология аналитических исследований в палеобиологии. Раймонд Роджерс, Дэвид Эберт и Тони Фиорильо (2007). Островные кости: генезис, анализ и палеобиологическое значение. Чикаго: Университет Чикагского издательства. и новая книга о окаменелостях позвоночных, особенно тетраподов на суше в мезозойскую и кайнозойскую эпохи. Томас Дж. М. Шопф, ред. (1972) и др. Модели в палеобиологии. Фриман, Купер. и часто цитируемый, основополагающий классик в области, обсуждающий методологию и количественный анализ. Томас Дж. М. Шопф (1980). Палеоокеанография. Кембридж, Массачусетс: Гарвардский университет. и более поздней книге известного палеобиолога. В этом тексте рассматривается древняя морская экология. J. Уильям Шопф (2001). Колыбель жизни: открытие самых ранних окаменелостей Земли. Принстон: Принстонский университетский пресс. Использование биохимического и ультрамикроскопического анализа для анализа микроокаменелостей бактерий и архей. Пол Селден и Джон Нэддс (2005). Эволюция ископаемых экосистем. Чикаго: Университет Чикагского издательства. и Недавний анализ и обсуждение палеоэкологии. Дэвид Сепкоски. Перечитывание ископаемой летописи: рост палеобиологии как эволюционной дисциплины (University of Chicago Press; 2012) 432 страницы; История с середины 19-го века, с акцентом на "революционную" эпоху 1970-х и начала 1980-х годов и работу Стивена Джей Гулда и Дэвида Раупа. Пол Таш (1980). Палеобиология беспозвоночных. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. и Применяется к статистике эволюции губ, cnidarians, червей, брахиоподов, bryozoa, моллюсков и членистоногих. Шухай Сяо и Алан Дж. Кауфман, ред. (2006 г.) Неопротерозойская геобиология и палеобиология. Нью-Йорк: Springer Science + Business Media. В этой новой книге описываются исследования ископаемых останков самых ранних многоклеточных животных и растений, особенно беспозвоночных и водорослей эдиакаранского периода. Бернард Зиглер и Р. О. Мьюир (1983). Введение в палеобиологию. Чичестер, Англия: Э. Хорвуд. и классический, британский учебник.