Другие проекты автора
Описание проекта
Практическая работа
Тема:Изучениеи описание внешнего вида окаменелостей древних организмов.
Цель:изучить причины, способы и виды образования окаменелостей, сформировать
представление о доказательствах эволюции на основе полученных знаний об
ископаемых, выяснить значение следов древнейшей жизни (ископаемых
форм) для науки.
Оборудование и материалы: фото и рисунки с изображением палеонтологических находок.
Ход работы:
І. Изучение теоретических сведений.
Термин палеонтология предложен в 1825 г. французским естествоиспытателем Дюкроте де Бленвилем, палеонтологию он назвал «наукой о животных и геологии».
Палеонтология (palaios-древний, onlos-существо, logos-учение) – наука, изучающая органический мир прошлых геологических эпох и закономерности его развития в связи с изучением истории развития Земли.
Окаменелость – кусочек истории, заключённый миллионы лет в камне: настоящий остаток животного или растения, след от них. Окаменелости создаёт природа, а люди собирают их в музеях или частных коллекциях.
Фоссилии (лат.fossilis-ископаемый) – ископаемые остатки (неостанки!) организмов или следы их жизнедеятельности, относящиеся к прежним геологическим эпохам.
Фоссилизация – совокупность процессов преобразования погибших организмов в ископаемые (воздействие различных факторов среды и прохождение процессов диагенеза — физических и химических преобразований, при переходе осадка в породу, в которую они включены).
Чтобы превратиться в окаменелость (фоссилизироваться), организм должен обладать скелетом, раковиной или иными твердыми частями тела и вскоре после смерти быть захороненным, т.е. погрузиться в материал, который будет защищать его труп от разрушительного действия выветривания и эрозии. Мягкие части тела животных сохраняются редко, например, трупы мамонтов и шерстистых носорогов находят законсервированными в слое вечной мерзлоты в сибирской тундре, где они не разлагаются только благодаря постоянной низкой температуре.
Виды следов древнейшей жизни:
Отпечаткилап и волочащихся частей тела животных (покровов насекомых, перьев и листьев). Некоторые мелкозернистые горные породы (например, литографический известняк из Баварии) сохранили даже отпечатки нежных структур (летательные перепонки птерозавров, щупальца древних кальмаров и медуз).
Отливки.В исключительных случаях ископаемые кости и раковины находят практически в неизмененном виде, обычно же они в то или иной степени разрушаются. После того, как организм занесён осадочным материалом, медленно просачивающаяся вода может растворить и вымыть часть его твердых тканей или даже труп в целом, оставив на их месте полость, напоминающую литейную форму. В дальнейшем какие-либо вещества могут подобно гипсу заполнить ее, образовав естественную отливку. Некоторые отливки весьма точно передают детали строения исходного организма.
Окаменение.Твердые части животных и растений обычно пористые, и грунтовые воды могут заполнить их поры солями кальция, железа или кремнеземом. Такие ископаемые остатки тяжелее и тверже оригиналов. В других случаях грунтовые воды могут растворить весь исходный материал твердых частей организма, оставив на его месте лишь отложенные в порах чужеродные минеральные вещества. Это замещение может быть очень точным и сопровождаться сохранением даже микроскопической структуры объекта. Так дошли до нас некоторые пропитанные кремнеземом стволы деревьев из «окаменелого леса» вблизи Холбрука в Аризоне. Вместе с ископаемыми рыбами, амфибиями и рептилиями иногда находят окаменелые остатки непереваренного содержимого их кишечника, называемыекопролитами. Иногда они содержат части скелета съеденных животных.
Причины образования окаменелостей:
Высыхание.
При высыхании, которое чаще всего происходит в пустынном климате, хорошо сохраняются кожа, волосы, даже мышцы. Некоторые остатки сухопутных позвоночных были сохранены именно таким образом — при высушивании. Благодаря этому получены образцы окаменелых отпечатков кожи динозавров. В Монголии, в песчаниках позднего мела, найдены несколько полных скелетов динозавров, погибших во время песчаной бури.
Замораживание.
Замораживание в условиях вечной мерзлоты сохраняет кровь и внутренние органы на десятки тысяч лет. Таким образом полностью сохранились тела мамонтов и других животных, обитавших в ледниковую эпоху (шерстистые носороги, лошади, росомахи, бизоны), найденные в Сибири и на Аляске. Иногда находят и остатки людей («ледяной человек» из Тироля). Окаменевшими навеки останки не будут поскольку вечная мерзлота будет существовать не всегда. Самая известная из находок — малыш-мамонтенок по прозвищу Дима, погибший в возрасте 6-12 месяцев в Сибири около 40 000 лет назад.
Инклюз (ископаемые останки организма в
янтаре).
Янтарь (смола, выделяемая похожими на сосны деревьями из группы араукарий (род вечнозелёных хвойных деревьев)) – одна из самых известных естественных консервирующих сред. Смола способна убивать микроорганизмы, грибы, что предотвращает разложение организмов, попавших в нее.
В геологии янтарь считается органической горной породой, поэтому захоронение в янтаре считается настоящим окаменением. Большую часть окаменелостей, сохранившихся в янтаре, составляют беспозвоночные, преимущественно насекомые, иногда находят мелких позвоночных (лягушек, ящериц).
Работа бактерий.
Для естественной переработки органического вещества необходимы бактерии. Они в огромных количествах присутствуют почти во всех природных комплексах Земли – от океанских глубин до горячих источников, в толще полярного льда. Бактерии разлагают сложные органические вещества на простые жидкости и газы. Но в некоторых обстоятельствах, особенно при недостатке O2, бактерии замедляют химические реакции разложения и тем самым способствуют образованию окаменелостей.
Анаэробные сохранения.
Анаэробная (бескислородная) среда – идеальная среда, в которой животные и микроорганизмы, потенциально способные причинить вред останкам, просто не выживут. Условия, при которых воздействие бактерий способствует образованию окаменелостей – это мелкозернистый ил на дне озер и морей: минералы (фосфат кальция, железистые пириты) покрывают мягкие органы тела (мышечные волокна, кожа, перья, кишечник, нежные ткани жабр) и в точности воспроизводят их форму.
Пример: в такую анаэробную среду попала обезьянка Ида (одна из древнейших известных приматов).
Захоронения.
Чтобы фрагменты организмов превратились в окаменелости, они должны быть погребены под слоем осадков. Обитатели моря чаще всего сохраняются в осадочных породах, накапливающихся на мелководном морском шельфе вокруг границ континентов. Суша подвержена выветриванию и эрозии, поэтому осадочные породы с хорошо сохранившимися окаменелостями находят там, где осадки скрыты от разрушения, например, на местах внутренних морей и озер, на склонах растущих горных хребтов, в образовавшихся под действием разломов желобах, таких, как рифтовые долины. В таких местах, называемых скоплениями осадков, накапливается так много осадочных пород, что, несмотря на подъемы суши и эрозию, некоторые пласты с содержащимися в них окаменелостями сохраняются на своих местах.
Ископаемое топливо.
Обычно при образовании окаменелостей остатки растений карбонизируются, под воздействием высокой температуры и давления в недрах земной коры они претерпевают ряд изменений. Сначала они напоминают торф, потом превращаются в бурый уголь, затем — в каменный уголь и, наконец, в антрацит. В этих процессах выделяются газы, которые при определенных геологических условиях могут скапливаться в полостях внутри земной коры. Несмотря на то, что в XIX—XX веках шла широко-масштабная разработка месторождений угля и газа, они до сих пор представляют собой основной запас ископаемого горючего на планете.
Морская среда.
Когда останки попадают в слой песка, ила или других отложений, тогда они сохранятся надолго. Лучшие места для сохранения окаменелостей – морское дно, озера, реки, текущие с гор и создающие эрозию почвы и, т. о., несущие много осадка, дельта реки или заливной луг, где принесенные рекой отложения, быстро ложатся в почву, в случае, когда вода схлынет.
Минерализация.
Некоторые древесные части растений могут превращаться в твердую горную породу в процессе литификации: части растений замещаются различными минералами (карбонат кальция, железистый пирит, опал, кремнистый известняк). Варианты минерализации предоставляют подробную информацию о строении клеток растений, исчезнувших миллионы лет назад.
Древесина деревьев замещается минералом пирита, марказита, опалом
• Субфоссилии (лат.sub-под, почти) – ископаемые с сохранившимся скелетом, слабоизмененными мягкими тканями: семена, орехи, шишки хвойных, древесина, захороненные в торфяниках.
К субфоссилиям принадлежат находки мамонтов, носорогов и птиц. Консервантами в таких случаях являются вечная мерзлота, различные битумы, вулканический пепел, эоловые пески.
46 000-летняя птица, обнаружена в Сибири,
хранит
секрет эволюции Ледникового периода
• Ихнофоссилии (др.-греч.-след) — следы жизнедеятельности ископаемых организмов. Чаще всего они сохраняются в виде отпечатков, реже в виде слабо объемных образований. К ним относятся следы ползания и зарывания членистоногих, червей, двустворок; следы выедания, норки, ходы и следы сверления губок, двустворок, членистоногих; следы передвижения позвоночных.
След динозавра
• Эуфоссилии, или эвфоссилии (др.-греч.-хорошо) представлены целыми скелетами или их фрагментами, а также отпечатками и ядрами. Скелетные остатки имеют минеральный или органический состав. К ним относятся раковины и скелеты животных, оболочки бактерий и грибов, а также органические остатки листьев, семян, плодов, спор и пыльцы. Скелеты являются основными объектами палеонтологических исследований.
Эуфоссилии гетеродонтозавра
Возраст останков птицы оценивается учеными в 1,5-1,8 млн лет
• Копрофоссилии (др.-греч.-помёт, навоз) образованы продуктами жизнедеятельности ископаемых организмов. Сохраняются в виде валиков, конкреций, холмиков, столбиков, пластовых тел, обогащенные кальцием, железом, магнием, калием и фосфором. К наиболее типичным копрофоссилиям относятся конечные продукты пищеварения позвоночных животных, непереваренные остатки других животных и растений. Копрофоссилии обычно имеют более светлый или, наоборот, более темный, нередко с красноватым оттенком, что выделяет их от окружающей породы.
• Хемофоссилии (др.-греч.-химия) представлены органическими ископаемыми биомолекулами бактериального, цианобионтного, растительного и животного происхождения. Обычно сохраняют химический состав биомолекул, который позволяет определить систематическое положение ископаемого организма, но не его морфологию (строение). Изучение химического и таксономического разнообразия хемофоссилий тесно связано с происхождением горючих ископаемых, особенно нефти.
Благодаря древним микроорганизмам, которые
прошли стадии фоссилизации есть ценное топливо нефть
Способы определения возраста окаменелостей.
Абсолютный возраст. Его определяют путем измерения содержаний в горных породах радиоактивных изотопов и продуктов их распада (урана и свинца). Уран превращается в свинец очень медленно – его период полураспада превышает 1 млрд. лет. Зная соотношения в породе урана и свинца, а также период полураспада урана (для каждого изотопа известный) можно определить возраст горных пород и содержащихся в них окаменелостях.
Относительный возраст горных пород и окаменелостей. Определяется при наличии в данном слое других окаменелостей, живших небольшой отрезок времени, для которых ранее был установлен абсолютный возраст. Если, например, окаменелые останки рыбы были обнаруженные в одном слое с аммонитом, о котором уже известно, что он существовал только во время верхнего Мелового периода, то и останки рыбы будут верхнемеловыми.
ІІ. Рассмотрите представленные ниже фото форм сохранности ископаемых объектов и ответьте на
вопросы в тетради:
О чём свидетельствуют данные находки? | |
Чем объяснить сходство между представленными ископаемыми объектами и современными организмами? | |
Чем объяснить различия между представленными ископаемыми объектами и современными организмами? | |
Какое значение имеют следы древнейшей жизни (ископаемые формы) для науки? |
Морская звезда Лягушка Трилобит
ІІІ. Вывод,объяснив высказывание:
«Для того, чтобы стать окаменелостью, должны совпасть множество условий, а, чтобы найти окаменелость, нужно эти условия изучить».
Отзывы (0)
Вопросы (0)
Другие проекты автора
