Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Изучение микроорганизмов и микроокаменелостей, состоящих из кислотоустойчивых органических материалов.
Study of microorganisms and microfossils composed acid resistant, organic material
Палинология – это изучение микроорганизмов и микроскопических фрагментов макроорганизмов, состоящих из кислотоустойчивого органического материала и встречающихся в осадочных породах, а также в некоторых метаосадочных породах. Палиноморфы – это микроскопические, кислотоустойчивые органические остатки и обломки, производимые широким разнообразием растений, животных и протистов, существовавших с позднего протерозоя. Палинология – междисциплинарная наука, находящаяся на стыке наук о Земле (геологии) и биологических наук (биологии), в частности ботаники. В биостратиграфии, являющейся частью палеонтологии и палеоботаники, используются ископаемые палиноморфы от докембрия до голоцена для относительного датирования и корреляции осадочных слоев. Палинология также применяется для датирования и изучения эволюции многих видов растений и животных. В палеоклиматологии ископаемые палиноморфы исследуются для понимания древней истории Земли, в частности для реконструкции палеоокружений и палеоклиматов.
Palynology is the study of microorganisms and microscopic fragments of mega organisms that are composed of acid resistant organic material and occur in sediments, sedimentary rocks, and even some metasedimentary rocks. Palynomorphs are the microscopic, acid resistant organic remains and debris produced by a wide variety plants, animals, and Protista that have existed since the late Proterozoic. Palynology is an interdisciplinary science that stands at the intersection of earth science (geology or geological science) and biological science (biology), particularly plant science (botany). In Biostratigraphy, a branch of paleontology and paleobotany, it involves fossil palynomorphs from the Precambrian to the Holocene for their usefulness in the relative dating and correlation of sedimentary strata. Palynology is also used to date and understand the evolution of many kinds of plants and animals. In paleoclimatology, fossil palynomorphs are studied for their usefulness in understanding ancient Earth history in terms of reconstructing paleoenvironments and paleoclimates.
Ранняя история
Самые ранние известные наблюдения пыльцы под микроскопом, вероятно, были сделаны в 1640-х годах английским ботаником Неемией Грю, который описал пыльцу и тычинки и пришел к выводу, что пыльца необходима для полового размножения цветковых растений. К концу 1870-х годов, с улучшением оптических микроскопов и разработкой принципов стратиграфии, Роберт Кидстон и П. Рейнш смогли изучить наличие ископаемых спор в девонских и карбоновых угольных пластах и сравнить живые споры с древними ископаемыми спорами. К числу ранних исследователей относятся Кристиан Готфрид Эренберг (радиолярии, диатомовые водоросли и кисты динофлагеллят), Гидеон Мантелл (дезмиды) и Генри Хопли Уайт (кисты динофлагеллят).
The earliest reported observations of pollen under a microscope are likely to have been in the 1640s by the English botanist Nehemiah Grew, who described pollen and the stamen, and concluded that pollen is required for sexual reproduction in flowering plants. By the late 1870s, as optical microscopes improved and the principles of stratigraphy were worked out, Robert Kidston and P. Reinsch were able to examine the presence of fossil spores in the Devonian and Carboniferous coal seams and make comparisons between the living spores and the ancient fossil spores. Early investigators include Christian Gottfried Ehrenberg (radiolarians, diatoms and dinoflagellate cysts), Gideon Mantell (desmids) and Henry Hopley White (dinoflagellate cysts).
1890-е - 1940-е годы
Количественный анализ пыльцы начался с опубликованной работы Леннарта фон Поста. Хотя он публиковался на шведском языке, его методология приобрела широкую известность благодаря его лекциям. Особенно важной была его лекция в Кристиании в 1916 году. Поскольку ранние исследования были опубликованы на скандинавских языках, область анализа пыльцы была ограничена этими странами. Эта изоляция завершилась немецкой публикацией диссертации Гуннара Эрдтмана в 1921 году. Методология анализа пыльцы получила широкое распространение в Европе и Северной Америке и произвела революцию в исследованиях четвертичной растительности и изменений климата. К ранним исследователям пыльцы относятся Фрю (1885), который описал многие распространенные типы пыльцы деревьев, а также значительное количество спор и зерен пыльцы травянистых растений. Трибом (1888) провел исследование образцов пыльцы, взятых из отложений шведских озер; пыльца сосны и ели была найдена в таком количестве, что он считал ее полезной в качестве "указывающих ископаемых". Георг Ф. Л. Сарау изучал ископаемую пыльцу среднего плейстоцена (хромерианского возраста) из гавани Копенгагена. Лагергейм (в Witte 1905) и К. А. Вебер (в H. А. Weber 1918), по-видимому, одними из первых стали проводить вычисления "процентной встречаемости".
Quantitative analysis of pollen began with Lennart von Post's published work. Although he published in the Swedish language, his methodology gained a wide audience through his lectures. In particular, his Kristiania lecture of 1916 was important in gaining a wider audience. Because the early investigations were published in the Nordic languages (Scandinavian languages), the field of pollen analysis was confined to those countries. The isolation ended with the German publication of Gunnar Erdtman's 1921 thesis. The methodology of pollen analysis became widespread throughout Europe and North America and revolutionized Quaternary vegetation and climate change research. Earlier pollen researchers include Früh (1885), who enumerated many common tree pollen types, and a considerable number of spores and herb pollen grains. There is a study of pollen samples taken from sediments of Swedish lakes by Trybom (1888); pine and spruce pollen was found in such profusion that he considered them to be serviceable as "index fossils". Georg F. L. Sarauw studied fossil pollen of middle Pleistocene age (Cromerian) from the harbour of Copenhagen. Lagerheim (in Witte 1905) and C. A. Weber (in H. A. Weber 1918) appear to be among the first to undertake 'percentage frequency' calculations.
1940-е годы - 1989 год
Термин «палинология» был введен Хайдом и Уильямсом в 1944 году после переписки со шведским геологом Эрнстом Антевсом на страницах циркуляра «Pollen Analysis Circular» (один из первых журналов, посвященных анализу пыльцы, издаваемый Полом Сирсом в Северной Америке). Хайд и Уильямс выбрали название «палинология», основываясь на греческих словах *paluno*, означающем «осыпать», и *pale*, означающем «пыль» (и таким образом, схожих с латинским словом *pollen* – «пыльца»). Зарождение анализа пыльцы в Северной Америке связано с Филис Дрейпер, студенткой магистратуры под руководством Сирса в Университете Оклахомы. В период обучения она создала первую диаграмму пыльцы по образцу, показывающую процентное содержание нескольких видов на разных глубинах в болоте Кертиса. Это стало началом применения анализа пыльцы в Северной Америке; современные диаграммы пыльцы зачастую сохраняют тот же формат, с глубиной по оси Y и численностью видов по оси X.
The term palynology was introduced by Hyde and Williams in 1944, following correspondence with the Swedish geologist Ernst Antevs, in the pages of the Pollen Analysis Circular (one of the first journals devoted to pollen analysis, produced by Paul Sears in North America). Hyde and Williams chose palynology on the basis of the Greek words paluno meaning 'to sprinkle' and pale meaning 'dust' (and thus similar to the Latin word pollen). Pollen analysis in North America stemmed from Phyllis Draper, an MS student under Sears at the University of Oklahoma. During her time as a student, she developed the first pollen diagram from a sample that depicted the percentage of several species at different depths at Curtis Bog. This was the introduction of pollen analysis in North America; pollen diagrams today still often remain in the same format with depth on the y axis and abundances of species on the x axis.
1990-е годы в XXI век
Анализ пыльцы быстро развивался в этот период благодаря прогрессу в оптике и вычислительной технике. Значительная часть этой науки была пересмотрена Йоханнесом Иверсеном и Кнутом Фэгри в их учебнике по данной теме.
Pollen analysis advanced rapidly in this period due to advances in optics and computers. Much of the science was revised by Johannes Iversen and Knut Fægri in their textbook on the subject.
Химический состав
Химическое разложение происходит в несколько этапов. Изначально единственным химическим методом, используемым исследователями, была обработка гидроксидом калия (KOH) для удаления гумусовых веществ; дефлокуляция достигалась посредством поверхностной обработки или ультразвуковой обработки, хотя сонификация может приводить к разрушению оболочки пыльцы. Палинологические исследования торфа представляли особую сложность из-за присутствия хорошо сохранившегося органического материала, включая тонкие корешки, листики мха и органический опад. Это было последним серьезным препятствием в химической подготовке материалов для палинологических исследований. Ацетолиз был разработан Гуннаром Эрдтманом и его братом для удаления этих мелких целлюлозных материалов путем их растворения. В процессе ацетолиза образец обрабатывается уксусным ангидридом и серной кислотой, что растворяет целлюлозные материалы и, таким образом, обеспечивает лучшую видимость палиноморф. Некоторые этапы химической обработки требуют особой осторожности из соображений безопасности, в частности, использование HF, который очень быстро проникает через кожу, вызывая тяжелые химические ожоги и может быть смертельным. Другой метод включает керосиновую флотацию для хитиносодержащих материалов.
Chemical digestion follows a number of steps. Initially the only chemical treatment used by researchers was treatment with Potassium hydroxide (KOH) to remove humic substances; defloculation was accomplished through surface treatment or ultra sonic treatment, although sonification may cause the pollen exine to rupture. Palynological studies using peats presented a particular challenge because of the presence of well preserved organic material, including fine rootlets, moss leaflets and organic litter. This was the last major challenge in the chemical preparation of materials for palynological study. Acetolysis was developed by Gunnar Erdtman and his brother to remove these fine cellulose materials by dissolving them. In acetolysis the specimen is treated with acetic anhydride and sulfuric acid, dissolving cellulistic materials and thus providing better visibility for palynomorphs. Some steps of the chemical treatments require special care for safety reasons, in particular the use of HF which diffuses very fast through the skin and, causes severe chemical burns, and can be fatal. Another treatment includes kerosene flotation for chitinous materials.
Анализ
После химической подготовки образцы помещают на предметные стекла с использованием силиконового масла, глицерина или глицеринового геля и исследуют с помощью световой микроскопии или закрепляют на держателе для сканирующей электронной микроскопии. Исследователи часто изучают либо современные образцы из нескольких уникальных точек в пределах определенной территории, либо образцы из одной точки, отражающие изменения во времени, например, образцы, полученные из торфа или озерных отложений. В более современных исследованиях применяется метод современных аналогов, при котором палеообразцы сравниваются с современными образцами, для которых известен исходный растительный покров. При наблюдении за стеклами под микроскопом исследователь подсчитывает количество зерен каждого таксона пыльцы. Полученные данные затем используются для построения диаграммы пыльцы. Эти данные могут быть использованы для выявления антропогенного воздействия, такого как вырубка лесов, традиционные формы землепользования или долгосрочные изменения регионального климата.
Once samples have been prepared chemically, they are mounted on microscope slides using silicon oil, glycerol or glycerol jelly and examined using light microscopy or mounted on a stub for scanning electron microscopy. Researchers will often study either modern samples from a number of unique sites within a given area, or samples from a single site with a record through time, such as samples obtained from peat or lake sediments. More recent studies have used the modern analog technique in which paleo samples are compared to modern samples for which the parent vegetation is known. When the slides are observed under a microscope, the researcher counts the number of grains of each pollen taxon. This record is next used to produce a pollen diagram. These data can be used to detect anthropogenic effects, such as logging, traditional patterns of land use or long term changes in regional climate