Палинология

редактировать
Пыльца сосны под микроскопом Позднего силура спорангий подшипников trilete споры. Такие споры являются самым ранним свидетельством существования жизни на суше. Зеленый: тетрада спор. Синий: спора с трилетом - Y-образным шрамом. Размер спор составляет около 30–35 мкм.

Палинология - это буквально «изучение пыли» (от греч. Παλύνω, транслит.  Palynō, «рассыпать, окропить» и -логия ) или «разбросанных частиц». Классический палинолог анализирует образцы твердых частиц, собранные из воздуха, воды или отложений, включая отложения любого возраста. Состояние и идентификация этих частиц, органических и неорганических, дают палинологу ключи к разгадке жизни, окружающей среды и энергетических условий, которые их породили.

Этот термин обычно используется для обозначения части дисциплины, которая определяется как «исследование микроскопических объектов макромолекулярного органического состава (т.е. соединений углерода, водорода, азота и кислорода), не способных растворяться в соляной или фтористоводородной основе». кислоты ». Это наука, изучающая современные и ископаемые палиноморфы, включая пыльцу, споры, орбикулы, диноцисты, акритархи, хитинозоя и сколекодонты, а также твердые органические вещества (ПОМ) и кероген, обнаруженные в осадочных породах и отложениях. Палинология не включает диатомовых, фораминифер или других организмов с кремнистым или известковым экзоскелетом.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Определение
    • 1.1 Палиноморфы
    • 1.2 Палинофации
  • 2 История
    • 2.1 Ранняя история
    • 2.2 1890-х по 1940-е годы
    • 2.3 1940-х годов по 1989 год
    • 2.4 1990-е годы до 21 века
  • 3 Методы изучения палиноморф
    • 3.1 Химическая подготовка
    • 3.2 Анализ
  • 4 Приложения
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Источники
  • 8 Внешние ссылки

Определение

Палинология - это буквально «изучение пыли» (от греч. Παλύνω, транслит.  Palunō, «рассыпать, окропить» и -логия ) или «разбросанных частиц». Классический палинолог анализирует образцы твердых частиц, собранные из воздуха, воды или отложений, включая отложения любого возраста. Состояние и идентификация этих частиц, органических и неорганических, дают палинологу ключи к разгадке жизни, окружающей среды и энергетических условий, которые их породили.

Этот термин обычно используется для обозначения подгруппы дисциплины, которая была описана как «изучение микроскопических объектов макромолекулярного органического состава (т.е. соединений углерода, водорода, азота и кислорода), не способных растворяться в соляной или плавиковые кислоты ».

Это наука, изучающая современные и ископаемые палиноморфы, включая пыльцу, споры, орбикулы, диноцисты, акритархи, хитинозоя и сколекодонты, а также твердые органические вещества (ПОМ) и кероген, обнаруженные в осадочных породах и отложениях. Палинология не включает диатомовых, фораминифер или других организмов с кремнистым или известковым экзоскелетом.

Палинология как междисциплинарная наука стоит на пересечении наук о Земле ( геология или геология ) и биологической науки ( биология ), особенно науки о растениях ( ботаники ). Стратиграфическая палинология, раздел микропалеонтологии и палеоботаники, изучает ископаемых палиноморф от докембрия до голоцена.

Палиноморфы

Палиноморфы в широком смысле определяются как микрофоссилии с органическими стенками размером от 5 до 500 микрометров. Их извлекают из осадочных пород и кернов отложений как физически, с помощью ультразвуковой обработки и мокрого просеивания, так и химически, путем химического разложения для удаления неорганической фракции. Палиноморфы могут состоять из органического материала, такого как хитин, псевдохитин и спорополленин. Палиноморфы, у которых есть описание таксономии, иногда называют палинотаксами.

Палиноморфы составляют геологическую летопись, важную для определения типа доисторической жизни, существовавшей в то время, когда образовалась осадочная формация. В результате эти микрофоссилии дают важные подсказки о преобладающих климатических условиях того времени. Их палеонтологическая полезность связана с обилием, исчисляемым миллионами клеток на грамм в морских органических отложениях, даже если такие отложения, как правило, не содержат окаменелостей. Однако палиноморфы, как правило, были разрушены в метаморфических или перекристаллизованных породах.

Как правило, палиноморфы представляют собой цисты динофлагеллат, акритархи, споры, пыльцу, грибы, сколекодонты (склеропротеиновые зубы, челюсти и связанные с ними черты многощетинковых кольчатых червей), органы членистоногих (например, ротовой аппарат насекомых ), хитинозои и микрофорамы. Палиноморфные микроскопические структуры, которых много в большинстве отложений, устойчивы к обычной экстракции пыльцы, включая сильные кислоты и основания, а также ацетолизу или разделению по плотности.

Палинофации

A palynofacies полный сборка органического вещества и палиноморф в ископаемом месторождения. Этот термин был введен французским геологом Андре Combaz в 1964 году Palynofacies исследования часто связаны с исследованиями органической геохимии из осадочных пород. Изучение палинофаций осадочной среды осадконакопления может быть использовано для изучения палеосреды осадконакопления осадочных пород в геологоразведочной геологии, часто в сочетании с палинологическим анализом и отражательной способностью витринита.

Палинофацию можно использовать двумя способами:

  • Органические палинофации рассматривают все нерастворимые в кислотах твердые органические вещества (ПОМ), включая кероген и палиноморфы в отложениях и палинологические препараты осадочных пород. Просеянные или непросеянные препараты можно исследовать с использованием насадок на предметных стеклах микроскопа, которые можно исследовать с помощью биологического микроскопа в проходящем свете или ультрафиолетового (УФ) флуоресцентного микроскопа. Учитываются количество, состав и сохранность различных компонентов, а также термическое изменение органического вещества.
  • Palynomorph palynofacies рассматривает количество, состав и разнообразие палиноморф в просеянной палинологической подготовке отложений или палинологической подготовке осадочных пород. Отношение морского ископаемого фитопланктона ( акритархи и цисты динофлагеллат ) вместе с хитинозоями к наземным палиноморфам ( пыльце и спорам ) можно использовать для получения индекса наземного поступления в морские отложения.

История

Отбор керна пыльцы, Форт-Брэгг, Северная Каролина

История ранних веков

Первые зарегистрированные наблюдения за пыльцой 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, по мере совершенствования оптических микроскопов и разработки принципов стратиграфии, Роберт Кидстон и П. Райнш смогли изучить присутствие ископаемых спор в угольных пластах девонского и каменноугольного периодов и провести сравнения между живыми спорами и древними спорами. ископаемые споры. Первыми исследователями были Кристиан Готфрид Эренберг ( радиолярии, диатомовые водоросли и цисты динофлагеллят ), Гидеон Мантелл ( десмиды ) и Генри Хопли Уайт (цисты динофлагеллят).

1890-е - 1940-е годы

Количественный анализ пыльцы начался с опубликованной работы Леннарта фон Поста. Хотя он публиковался на шведском языке, его методология получила широкую аудиторию благодаря его лекциям. В частности, его лекция о Кристиании в 1916 году была важна для привлечения более широкой аудитории. Поскольку первые исследования были опубликованы на скандинавских языках ( скандинавских языках ), область анализа пыльцы была ограничена этими странами. Изоляция закончилась публикацией в Германии диссертации 1921 года Гуннара Эрдтмана. Методология анализа пыльцы получила широкое распространение в Европе и Северной Америке и произвела революцию в исследованиях четвертичной растительности и изменения климата.

Более ранние исследователи пыльцы включают Früh (1885), который перечислил многие распространенные типы пыльцы деревьев, а также значительное количество спор и пыльцевых зерен трав. Существует исследование образцов пыльцы, взятых из отложений шведских озер Трибом (1888 г.); Пыльца сосны и ели была обнаружена в таком изобилии, что он считал их пригодными для использования в качестве « индексных окаменелостей ». Георг Ф. Л. Сараув изучал ископаемую пыльцу среднего плейстоцена ( кромериан ) из гавани Копенгагена. Лагергейм (у Витте, 1905 г.) и К. А. Вебер (у Г. А. Вебера, 1918 г.), по-видимому, одними из первых предприняли вычисления «процентной частоты».

1940-е по 1989 г.

Термин палинология был введен Хайдом и Уильямсом в 1944 году после переписки со шведским геологом Эрнстом Антевсом на страницах Циркуляра по анализу пыльцы (одного из первых журналов, посвященных анализу пыльцы, выпускаемого Полом Сирсом в Северной Америке). Хайд и Уильямс выбрали палинологию на основе греческих слов paluno, означающих «окроплять», и бледных, означающих «пыль» (и, таким образом, сходных с латинским словом « пыльца»).

Анализ пыльцы в Северной Америке был проведен Филлис Дрейпер, студенткой магистратуры Сирса в Университете Оклахомы. Во время учебы она разработала первую диаграмму пыльцы из образца, на котором было показано процентное содержание нескольких видов на разных глубинах в Кертис-Боге. Это было введение анализа пыльцы в Северной Америке; Диаграммы пыльцы сегодня все еще часто остаются в том же формате с глубиной по оси Y и численностью видов по оси X.

1990-е по 21 век

В этот период анализ пыльцы быстро продвинулся благодаря достижениям в оптике и компьютерах. Большая часть науки была пересмотрена Йоханнесом Иверсеном и Кнутом Фегри в их учебниках по этому предмету.

Методы изучения палиноморф

Химическая подготовка

Химическое пищеварение проходит в несколько этапов. Первоначально единственной химической обработкой, которую использовали исследователи, была обработка гидроксидом калия (КОН) для удаления гуминовых веществ; дефлокуляция была достигнута посредством обработки поверхности или ультразвуковой обработки, хотя обработка ультразвуком может вызвать разрыв экзины пыльцы. В 1924 году Ассарсон и Гранлунд представили использование плавиковой кислоты (HF) для разложения силикатных минералов, что значительно сократило время, необходимое для сканирования слайдов на предмет палиноморф. Палинологические исследования с использованием торфа представляли особую проблему из-за наличия хорошо сохранившегося органического материала, включая мелкие корешки, листочки мха и органическую подстилку. Это была последняя серьезная проблема в химической подготовке материалов для палинологического исследования. Ацетолиз был разработан Гуннаром Эрдтманом и его братом для удаления этих прекрасных целлюлозных материалов путем их растворения. При ацетолизе образец обрабатывают уксусным ангидридом и серной кислотой, растворяя целлюлистические материалы и, таким образом, обеспечивая лучшую видимость палиноморфам.

Некоторые этапы химической обработки требуют особой осторожности из соображений безопасности, в частности, использование HF, который очень быстро распространяется через кожу и вызывает серьезные химические ожоги и может быть смертельным.

Другая обработка включает флотацию керосина для хитиновых материалов.

Анализ

После химической подготовки образцы помещают на предметные стекла микроскопа с использованием силиконового масла, глицерина или глицеринового желе и исследуют с помощью световой микроскопии или устанавливают на стержень для сканирующей электронной микроскопии.

Исследователи часто изучают либо современные образцы из ряда уникальных участков в пределах данной области, либо образцы из одного участка с записью во времени, такие как образцы, полученные из торфа или озерных отложений. В более поздних исследованиях использовалась современная аналоговая техника, в которой палео-образцы сравниваются с современными образцами, по которым известна родительская растительность.

Когда слайды исследуются под микроскопом, исследователь подсчитывает количество зерен каждого таксона пыльцы. Затем эта запись используется для построения диаграммы пыльцы. Эти данные могут использоваться для обнаружения антропогенных воздействий, таких как лесозаготовки, традиционные модели землепользования или долгосрочные изменения регионального климата.

Приложения

Палинология может применяться к проблемам во многих научных дисциплинах, включая геологию, ботанику, палеонтологию, археологию, почвоведение (почвоведение) и физическую географию :

Поскольку распространение акритархов, хитинозоанов, цист динофлагеллат, пыльцы и спор обеспечивает доказательство стратиграфической корреляции через биостратиграфию и реконструкцию палеоокружающей среды, одним из распространенных и прибыльных приложений палинологии является разведка нефти и газа.

Смотрите также

использованная литература

Источники

  • Мур, П.Д. и др. (1991), Анализ пыльцы (второе издание). Научные публикации Блэквелла. ISBN   0-632-02176-4
  • Траверс А. (1988), Палеопалинология. Анвин Хайман. ISBN   0-04-561001-0
  • Робертс, Н. (1998), Голоцен и экологическая история, Blackwell Publishing. ISBN   0-631-18638-7

внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-03-20 02:58:16
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте