Палеонтология изучает органический мир прошлого

• Палеонтология изучает органический мир прошлого. • Объекты палеонтологии – ископаемые органические остатки (фоссилии – лат. fossilis – ископаемый). • Цель палеонтологии – воссоздание органического мира прошлого с его законами развития во времени и пространстве, а одна из основных практических задач – установление относительного возраста отложений по комплексам органических остатков.

Типы сохранности органических остатков • Субфоссилии - ископаемые, у которых сохранился не только скелет, но и слабоизмененные мягкие ткани. К субфоссилиям относятся хорошей сохранности растительные остатки из четвертичных отложений – семена, орехи, шишки хвойных, древесина, захороненные в торфяниках, уникальные находки некоторых животных четвертичного периода (мамонты, носороги и птицы). Консервантами для таких ископаемых являются вечная мерзлота, различные битумы, вулканические пеплы, эоловые пески.

• Эуфосилии - целые скелеты или фрагменты скелетов и их дискретные элементы, а также отпечатки и ядра. Скелеты являются основными объектами палеонтологических исследований. Скелетные остатки имеют минеральный или органический состав. Это раковины и скелеты животных, оболочки бактерий и грибов, а также органические остатки листьев, семян, плодов, спор и пыльцы.

• Ядра – псевдоморфозы по органическим остаткам, подразделяются на наружние и внутренние - возникают за счет заполнения породой внутренних полостей раковин двустворок, остракод, гастропод, брахиопод, аммонитов, а также черепных коробок позвоночных животных. Внутренние и внешние ядра наиболее четко отличаются друг от друга у скульптированных двустворок и брахиопод. На внутреннем ядре имеются отпечатки различных внутренних структур, а наружное ядро отражает особенности скульптуры раковины. Внешние ядра ребристые, шероховатые, грубые, а внутренние — гладкие, с отпечатками мускулов, связок и других элементов внутреннего строения.

Необработанные ядра верхнепермских рептилий с Северной Двины и получившийся скелет (ПИН, Москва)

• От скелетов и мягких частей организмов могут сохраняться отпечатки. Отпечатки представляют собой уплощенные оттиски. Некоторые животные известны только по отпечаткам.

Ихнофосилии • Ихнофоссилии представлены следами жизнедеятельности ископаемых организмов. Чаще всего они сохраняются в виде отпечатков, реже в виде слабообъемных образований. К ихнофоссилиям относят следы ползания и зарывания членистоногих, червей, двустворок; следы выедания, норки, ходы и следы сверления губок, двустворок, членистоногих; следы передвижения позвоночных.

Копрофосиллии • • • Состоят из продуктов жизнедеятельности ископаемых организмов. Они имеют объемный характер, сохраняясь в виде валиков, желваков, конкреций, холмиков, столбиков и даже пластовых тел. К наиболее типичным копрофоссилиям относятся конечные продукты пищеварения илоедов и позвоночных животных; во второй группе копрофоссилий могут сохраняться непереваренные остатки других животных и растений. К копрофоссилиям можно также отнести продукты жизнедеятельности бактерий и цианобионтов. От жизнедеятельности цианобионтов сохраняются известковые слоистые образования – строматолиты, онколиты и катаграфии.

• Породообразующими называются ископаемые, которые составляют 30 -40% и более от общего объема отложений. • Состав скелетов фоссилий может быть минеральным (известковые, кремневые и фосфатные), минерально-органическим и органическим (хитиновые, спонгиновые, целлюлозные).

• Абиотические факторы среды: соленость, глубина, давление, температура, освещенность, кислородный режим, характер грунта, течения, географическая широта, рельеф. • По отношению к условиям среды обитания выделяют эврибионтные и стенобионтные организмы.

• Бентос – донные организмы (подвижный, неподвижный свободнолежащий и неподвижный прикрепленный, зарывающийся бентос), организмы жизнь которых связана с толщей воды – пелагические (планктон – существуют в толще воды во взвешенном состоянии, нектон – организмы, активно передвигающиеся в толще воды)

• Классификация – группировка организмов сообразно с их родственными (филогенетическими) признаками. • Таксоны – биологические объекты, таксономические категории – классификационные группировки. • Систематика – описание всего многообразия как современных, так и вымерших организмов и упорядоченное иерархическое расположение таксономических категорий по отношению друг к другу.

• Создатель научной таксономики систематики – К. Линней (1758 -1759). • Regnum (Царство) • Phyllum (Тип) • Classis (Класс) • Subclassis (Подкласс) • Order (Отряд) • Family (Семейство) • Genus (Род) • Species (Вид)

• Название вида состоит из двух слов, первое указывает название рода, а второе – собственно видовое. Фамилию автора прибавляют к названию вида, чтобы указать кто и что назвал. Например: Homo sapiens Linnaeus (вид Человек разумный выделил Линней). Если вид сначала был отнесен к одному роду, а потом к другому, то фамилию автора берут в скобки.

• Животные, которые, хотя и состоят из одной клетки, но характеризуются значительным разнообразием как по составу, так и по размерам клетки.

• Отличаются по размерам (от 0, 02 мм в диаметре до 20 см); составу стенки раковины (хитиновые, агглютинированные, секреционные); количеству камер у раковин; форме (веретеновидные, шаровидные, линзовидные, монетовидные); способ навивания многокамерных раковин.

Разнообразие раковин фораминифер

• Крупные секреционноизвестковые раковины, спиральноплоскостные, веретеновидной или шарообразной формы. Породообразующее значение. Слева представитель рода Scwagerina Moeller, справа – Fusulina Fischer

• Крупные секреционноизвестковые раковины, спирально-плоскостные, гиганты среди фораминифер, форма чаще всего монетковидная. Породообразующее значение. • Представитель отряда род Nummulites Lamarck.

Образ жизни: Часто свободнолежащий бентос (например два вышеназванных отряда), иногда подвижный бентос или планктон. Стеногалинные. • Распространение: с докембрия – ныне.

• Породообразующее значение: скопления секреционных известковых фораминифер образуют известняки, получающие название по преобладанию того или иного отряда. • Геологическое значение: – очень важная в биостратиграфии группа; – палеоклиматические реконструкции; – восстановление глубин ископаемых морей; – восстановление солености ископаемых морей; – известковые породы, содержащие фораминиферы, часто коллектора нефти и газа

Современные фораминиферы под микроскопом

Нуммулитовый известняк в блоках пирамиды Хеопса и раковинки Nummulites sp.

Животные, тело которых состоит из большого числа клеток, слагающих ткани и органы и выполняющих различные функции. По уровню строения Metazoa подразделяются на два надраздела: Parazoa (примитивные – губки и археоциаты – отсутствуют ткани и органы) и Eumetazoa (настоящие многоклеточные).

• Многоклеточные, скелет которых состоит из простых или различно соединенных между собой иголочек – спикул. Губковые – фильтраторы, их тело пронизано многочисленными порами. Губки одиночные и колониальные организмы, имеют шарообразную, кубковидную, грибовидную, цилиндрическую форму, нередко подушкообразные наросты на твердом субстрате. Размеры – от нескольких миллиметров до 2 -3 м. Состав скелета губок минеральный (известковый и кремнистый) и органический. Породообразующие.

• Особенности строения: только 2 системы: ирригационная и половая • Образ жизни: Морские и пресноводные организмы, прикрепленный, реже всверливающийся бентос. По способу питания – фильтраторы (пищеварение только пристеночное и внутриклеточное, поэтому стоят на самой низшей ступени развития многоклеточных). Через поры вода поступает во внутреннюю полость и выделяется через отверстия в верхней части тела. Обитают на различных глубинах, вплоть до абиссали. • Распространение: с рифея? кембрия – ныне.

Ископаемые губки

Спикулы губок

Современные губки

• Скелет состоял из плотно прилегающих друг к другу мелких (доли мм), почти капиллярных трубочек, слагавших массивные колонии (до 1 м). Внутри трубочек – днищеподобные пластины и единичные вертикальные пластинчатые выросты. Поперечные сечения – округлые, многоугольные.

• Одиночные и колониальные организмы с кубковидным пористым карбонатным скелетом. Размеры от 3 -5 до 300 -500 мм в диаметре. У прирастающих археоциат часто развивается каблучок прирастания. У одиночных археоциат скелеты конической, цилиндрической, воронко- или грибовидной формы, у колониальных – массивные или ветвистые скелеты.

Схематическое изображение одиночного археоциата и реконструкция ландшафта дна раннекембрийского моря

• Скелет археоциат обычно состоит из двух стенок внутренней и внешней (отличие от губок и кораллов!). Пространство между которыми (интерваллюм) занято различными перегородками (горизонтальными – днищами и вертикальными – септами). Внутренняя часть животного представляет собой центральную полость. Наружная стенка пронизана системой каналов, открывающимися наружу порами. На внутренней стенке поры крупнее.

Археоциатовые известняки

• Образ жизни: обычно прикрепленный, реже свободнолежащий бентос. Стеногалинные, теплолюбивые. Первые рифостроители породообразующее значение. • Распространение: биостратиграфически важная группа для отложений раннего кембрия, до среднего кембрия дожили только отдельные представители.

• Этот тип животных начинает надраздел настоящих многоклеточных. Среди стрекающих наиболее известны гидры, медузы и кораллы. У книдарий пять функциональных систем: пищеварительная, мышечная, нервная, половая, скелетная. У книдарий впервые в эволюции животных появляется пищеварительная полость. В нее ведет единое ротовое отверстие, выполняющее функцию и анального. Ротовое отверстие полипов и медуз окружено щупальцами со стрекающими капсулами. Размножение половое и бесполое.

• Одиночные и колониальные полипы обычно с известковым скелетом. У колониальных кораллов скелет колонии (полипняк) состоит из отдельных кораллитов (скелетов полипов). Кораллит, имеющий в общем плане трубковидную форму, состоит из вертикальных элементов скелета (септ, стенки – эпитеки и столбика) и горизонтальных (днищ и пузырчатой ткани). Живой полип располагается в верхней части трубки – в чашке. • Особенности строения: 5 систем: пищеварительная, мышечная, нервная, половая, скелетная • Образ жизни: размножение половое и бесполое. Стеногалинные, теплолюбивые, рифостроители, породообразующие. По типу питания – хищники. Чаще прикрепленный бентос, реже свободнолежащий и подвижный. • Распространение: известны с раннего палеозоя.

• Вымершие колониальные кораллы с наиболее просто устроенным известковым скелетом. Форма колоний различная: стелющаяся, кустистая, вертикальнокустистая, массивная. Колонии достигали в поперечнике до 1, 5 м. Основные скелетные элементы: днища (развиты очень хорошо, так что второе название подкласса – днищевики) и столбики, септальный аппарат развит слабо и представлен шипиками. • Диагностическими признаками являются форма колоний, поперечное сечение и размер кораллитов (варьирует от 0, 5 до 5 мм). • Распространение: поздний кембрий – пермь.

• Цепочечные колонии из вертикально расположенных кораллитов, имеющих овальное сечение, срастающихся узкими сторонами и образующих одно- и многорядные цепочки. • Представитель отряда род Halysites Fisher.

• Массивные колонии сложены призматическими кораллами (сотовые кораллы). Форма колоний разнообразна от лепешковидных до цилиндрических и массивноветвистых. • Представитель отряда род Favosites Lamarck.

• Кустистые колонии состоят из вертикальных цилиндрических кораллитов. • Представитель отряда род Syringopora Goldfuss

• Этот таксон ранга подкласса еще называют ругозами (Rugosa), потому что для них характерна сильно морщинистая эпитека (лат. Ruga морщина). Это вымершие одиночные или колониальные кораллы. Одиночные кораллы имеют рогообразную или цилиндрическую форму, некоторые свободнолежащие приобретают туфлеобразную крышечную форму. Колонии могут быть массивными, полумассивными и ветвистыми. Внешняя форма колоний изменяется от пластинчатой, стелющейся, кустистой до полукруглой, желваковидной. У одиночных кораллов часто развит каблучок прирастания, за счет которого кубок коралла выглядит сильно искривленным. Число септ тетракораллов кратно четырем.

Палеозойские кораллы

• Одиночные и колониальные организмы, особенно широко распространенные в современных тропических и субтропических морях. Формы с известковым скелетом относятся к отряду Scleractinia (T-Q). • Форма одиночных кораллов дисковидная, коническая, грибообразная, цилиндрическая, червеобразная с поперечником до 30 см. Форма колоний массивная, массивно-ветвистая или кустистая, высота колоний до 1 м, диаметр до 3 м. Эпитека одиночных форм хорошо развита и не доходит, в отличие от тетракораллов, до верхнего края, уступая место краевой зоне септ, выступающих наружу за пределы чашки. Число септ гексакораллов кратно шести.

Мезозойские и кайнозойские кораллы