Jump to content

Палинология

(Перенаправлено из анализа пыльцы )

пыльца Сосновая под микроскопом
Позднесилурийский несущий спорангий, трилетные споры . Такие споры являются самым ранним свидетельством существования жизни на суше. [1] Зеленый : тетрада спор. Синий : спора с тройной меткой – Y-образным шрамом. Споры имеют диаметр около 30–35 мкм.

Палинология — это изучение микроорганизмов и микроскопических фрагментов мегаорганизмов, которые состоят из кислотоупорного органического материала и встречаются в отложениях , осадочных породах и даже некоторых метаосадочных породах. Палиноморфы — это микроскопические, устойчивые к кислоте органические остатки и остатки, производимые самыми разными растениями , животными и протистами , существовавшими с позднего протерозоя . [2] [3]

Это наука, изучающая современные и ископаемые палиноморфы (палеопалинология), включая пыльцу , споры , орбикулы , диноцисты , акритархи , хитинозои и сколекодонты , а также твердые органические вещества (ПОМ) и кероген, обнаруженные в осадочных породах и отложениях . В палинологию не включены диатомовые водоросли , фораминиферы и другие организмы с кремнистыми или известковыми панцирями . Название науки и организмов происходит от греческого греческого : παλύνω , транслит.   palynō , «рассыпать, посыпать» и -логия ) или «рассыпанных частиц». [3] [4]

Палинология — междисциплинарная наука, стоящая на стыке наук о Земле ( геологии или геологической науки) и биологии ( биологии ), в частности науки о растениях ( ботаники ). Биостратиграфия , раздел палеонтологии и палеоботаники , включает ископаемые палиноморфы от докембрия до голоцена , поскольку они полезны для относительного датирования и корреляции осадочных слоев . Палинология также используется для определения даты и понимания эволюции многих видов растений и животных. В палеоклиматологии ископаемые палиноморфы изучаются на предмет их полезности для понимания истории древней Земли с точки зрения реконструкции палеосреды и палеоклиматов. [3] [4]

Палинология весьма полезна в таких дисциплинах, как археология , производство меда, а также уголовное и гражданское право . [3] [4] В археологии палинология широко используется для реконструкции древней палеосреды и экологических сдвигов, которые существенно повлияли на прошлые человеческие общества, а также для реконструкции рациона доисторических и исторических людей. Мелиссопалинология , изучение пыльцы и других палиноморф в меде , определяет источники пыльцы с точки зрения географического положения (й) и родов растений. Это не только дает важную информацию об экологии медоносных пчел, но и является важным инструментом в выявлении и пресечении преступной фальсификации и неправильной маркировки меда и продуктов из него. Судебная палинология использует палиноморфы в качестве доказательств в уголовном и гражданском праве, чтобы доказать или опровергнуть физическую связь между объектами, людьми и местами. [4] [5]

Палиноморфы

[ редактировать ]

Палиноморфы в широком смысле определяются как исследование органических останков, включая микроокаменелости , и микроскопических фрагментов мегаорганизмов, которые состоят из кислотоустойчивого органического материала и имеют размер от 5 до 500 микрометров . Их извлекают из почв, осадочных пород , кернов отложений и других материалов путем сочетания физических (ультразвуковая обработка и мокрое просеивание ) и химических (кислотное разложение) процедур для удаления неорганической фракции. Палиноморфы могут состоять из органического материала, такого как хитин , псевдохитин и спорополленин . [6]

Палиноморфы образуют геологическую летопись, важную для определения типа доисторической жизни осадочные толщи , существовавшей в то время, когда формировались . В результате эти микроокаменелости дают важные сведения о преобладающих климатических условиях того времени. Их палеонтологическая полезность проистекает из численности, исчисляемой миллионами палиноморф на грамм в органических морских отложениях, даже если такие отложения, как правило, не являются ископаемыми . Однако палиноморфы, как правило, были разрушены в метаморфических или перекристаллизованных породах. [6]

Типичные палиноморфы включают цисты динофлагеллят , акритархи , споры , пыльцу , ткани растений, грибы , сколекодонты (склеропротеиновые зубы, челюсти и связанные с ними особенности многощетинковых кольчатых червей), органы членистоногих (такие как ротовой аппарат насекомых ) и хитинозои . Палиноморфные микроскопические структуры, изобилующие в большинстве отложений, устойчивы к обычной экстракции пыльцы. [6]

Палинофации

[ редактировать ]

Палинофация это полная совокупность органического вещества и палиноморфов в ископаемых отложениях. Термин был введен французским геологом Андре Комбазом [ викиданные ] в 1964 году. Исследования палинофаций часто связаны с исследованиями органической геохимии осадочных пород . Изучение палинофаций осадочной среды осадконакопления может быть использовано для изучения палеосред осадконакопления осадочных пород в геологоразведочной геологии, часто в сочетании с палинологическим анализом и отражательной способностью витринита . [7] [8] [9]

Палинофации можно использовать двумя способами:

Отбор проб пыльцы , Форт-Брэгг, Северная Каролина.

Ранняя история

[ редактировать ]

Самые ранние сообщения о наблюдении пыльцы под микроскопом, вероятно, были сделаны в 1640-х годах английским ботаником Неемией Грю . [10] который описал пыльцу и тычинки и пришел к выводу, что пыльца необходима для полового размножения цветковых растений.

принципы стратиграфии К концу 1870-х годов, когда оптические микроскопы усовершенствовались и были разработаны , Роберт Кидстон и П. Рейнш смогли изучить присутствие ископаемых спор в угольных пластах девона и каменноугольного периода и провести сравнение между живыми спорами и древними спорами. ископаемые споры. [11] Среди первых исследователей — Кристиан Готфрид Эренберг ( радилярии , диатомовые водоросли и цисты динофлагеллят ), Гидеон Мантелл ( десмидии ) и Генри Хопли Уайт (цисты динофлагеллят).

1890-1940-е годы

[ редактировать ]

Количественный анализ пыльцы начался с Леннарта фон Поста . опубликованной работы [12] Хотя он публиковался на шведском языке, благодаря его лекциям его методология получила широкую аудиторию. В частности, его лекция «Кристиания» 1916 года сыграла важную роль в привлечении более широкой аудитории. [13] Поскольку ранние исследования были опубликованы на скандинавских языках ( скандинавских языках ), область анализа пыльцы была ограничена этими странами. [14] Изоляция закончилась публикацией в Германии диссертации Гуннара Эрдтмана в 1921 году. Методика анализа пыльцы получила широкое распространение по всей Европе и Северной Америке и произвела революцию в исследованиях четвертичной растительности и изменения климата . [13] [15]

К более ранним исследователям пыльцы относятся Фрю (1885), [16] который перечислил многие распространенные типы пыльцы деревьев, а также значительное количество спор и пыльцевых зерен трав . Трибом (1888) провел исследование проб пыльцы, взятых из отложений шведских озер; [17] Пыльца сосны и ели была обнаружена в таком изобилии, что он считал их пригодными в качестве « индексных окаменелостей ». Георг Ф.Л. Сарау изучал ископаемые пыльцы среднего плейстоцена ( кромерского периода ) из гавани Копенгагена . [18] Лагергейм (в Witte 1905) и К.А.Вебер (в H.A.Weber 1918), по-видимому, были одними из первых, кто предпринял расчеты «процентной частоты».

1940-е по 1989 год

[ редактировать ]

Термин палинология был введен Хайдом и Уильямсом в 1944 году после переписки со шведским геологом Эрнстом Антевсом на страницах « Проспекта анализа 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 «посыпать» и «pale» , означающих «пыль» (и, таким образом, похожих на латинское слово « пыльца »). [19]

Анализ пыльцы в Северной Америке был проведен Филлис Дрейпер , студенткой магистратуры Sears в Университете Оклахомы. Во время учебы она разработала первую диаграмму пыльцы на основе образца, которая отображала процентное соотношение нескольких видов на разных глубинах в Кертис-Бог. Это было введение анализа пыльцы в Северной Америке; [20] Диаграммы пыльцы сегодня по-прежнему часто остаются в том же формате: глубина по оси Y и численность видов по оси X.

1990-е - 21 век

[ редактировать ]

Анализ пыльцы в этот период быстро развивался благодаря достижениям в области оптики и компьютеров. Большая часть научных данных была пересмотрена Йоханнесом Иверсеном и Кнутом Фэгри в их учебнике по этому предмету. [21]

Методы изучения палиноморф

[ редактировать ]

Химическая подготовка

[ редактировать ]

Химическое пищеварение состоит из нескольких этапов. [22] Первоначально единственной химической обработкой, которую использовали исследователи, была обработка гидроксидом калия (КОН) для удаления гуминовых веществ; дефлокуляция осуществлялась посредством обработки поверхности или ультразвуковой обработки, хотя обработка ультразвуком может привести к разрыву экзины пыльцы. [14] В 1924 году Ассарсон и Гранлунд предложили использовать плавиковую кислоту (HF) для переваривания силикатных минералов , что значительно сократило время, необходимое для сканирования препаратов на предмет палиноморф. [23]

Палинологические исследования с использованием торфа представляли особую трудность из-за присутствия хорошо сохранившегося органического материала, в том числе мелких корешков, листочков мха и органического мусора. Это была последняя серьезная задача в химической подготовке материалов для палинологических исследований. Ацетолиз был разработан Гуннаром Эрдтманом и его братом для удаления мелких целлюлозных материалов путем их растворения. [24] При ацетолизе образец обрабатывают уксусным ангидридом и серной кислотой , растворяя целлюлистические материалы и тем самым обеспечивая лучшую видимость палиноморфам. [25]

Некоторые этапы химической обработки требуют особой осторожности из соображений безопасности, в частности, использование HF, который очень быстро диффундирует через кожу и вызывает серьезные химические ожоги и может привести к летальному исходу. [26]

Другая обработка включает флотацию хитина керосином .

После химической подготовки образцов их помещают на предметные стекла микроскопа с использованием силиконового масла, глицерина или глицеринового желе и исследуют с помощью световой микроскопии или закрепляют на штативе для сканирующей электронной микроскопии .

Исследователи часто изучают либо современные образцы из ряда уникальных участков в пределах данной территории, либо образцы из одного участка с записью во времени, например образцы, полученные из торфяных или озерных отложений. В более поздних исследованиях использовалась современная аналоговая техника, при которой палеообразцы сравниваются с современными образцами, для которых известна родительская растительность. [27]

При рассмотрении предметных стекол под микроскопом исследователь подсчитывает количество зерен каждого таксона пыльцы. Эта запись затем используется для создания диаграммы пыльцы . Эти данные могут быть использованы для выявления антропогенных воздействий, таких как вырубка леса, [28] традиционные модели землепользования [29] или долгосрочные изменения регионального климата [30]

Приложения

[ редактировать ]

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

См. также

[ редактировать ]
  • Апертура (ботаника) – участки на стенках пыльцевого зерна, где стенки тоньше и/или мягче.
  • Аэропланктон – крошечные формы жизни, плавающие и дрейфующие в воздухе, переносимые ветром.
  1. ^ Грей, Дж.; Чалонер, В.Г.; Уэстолл, Т.С. (1985). «Летопись микрофоссилий ранних наземных растений: достижения в понимании ранней террестриализации, 1970–1984». Философские труды Королевского общества Б. 309 (1138): 167–195. Бибкод : 1985РСТБ.309..167Г . дои : 10.1098/rstb.1985.0077 . JSTOR   2396358 .
  2. ^ Нойендорф, ККЕ, Дж. П. Мель-младший и Дж. А. Джексон, ред., 2005, Глоссарий геологии (5-е изд.). Александрия, Вирджиния, Американский геологический институт. 779 стр. ISBN   0-922152-76-4
  3. ^ Перейти обратно: а б с д Уильямс Г., Фенсом Р.А., Миллер М. и Буджак Дж., 2020. Микрофоссилии: палинология. В Сорхаби, Р., изд., 15 стр., Энциклопедия нефтяных геолого-геофизических наук. Женева, Швейцария, Springer Nature. 1000 стр.
  4. ^ Перейти обратно: а б с д Кнеллер М. и Фауэлл Ф., 2009. Палинология. В изд. Горница В., стр. 766-768, Энциклопедия палеоклиматологии и древней окружающей среды. Женева, Швейцария, Шпрингер Дордрехт. 1049 стр.
  5. ^ Лоуренс, А.Р., и Брайант, В.М., 2009. Судебно-медицинская палинология. В книге Бруинсма Г. и Вейсбурд Д., изд., стр. 1471–1754, Энциклопедия криминологии и уголовного правосудия. Нью-Йорк, Нью-Йорк, Springer Science+Business Media. 5632 стр.
  6. ^ Перейти обратно: а б с Траверс А., 2007, Палеопалинология (2-е изд.). Амстердам, Нидерланды, Шпрингер-Дордрехт. 813 стр. ISBN   978-1-4020-5609-3
  7. ^ Фонсека, Каролина; Мендонса Фильо, Жоау Грасиано; Лезен, Карин; де Оливейра, Антониу Доницети; Дуарте, Луис В. (декабрь 2019 г.). «Отложение органических веществ и палеоэкологические последствия на границе сеномана и турона Субальпийского бассейна (ЮВ-Франция): местные и глобальные меры контроля» . Международный журнал угольной геологии . 218 : 103364. doi : 10.1016/j.coal.2019.103364 .
  8. ^ Фонсека, Каролина; Мендонса Фильо, Жоау Грасиано; Лезен, Карин; Дуарте, Луис В.; Форе, Филипп (апрель 2018 г.). «Изменчивость органической фации во время регистрации тоарских океанических аноксических событий в бассейнах Гранд-Косс и Керси (юг Франции)». Международный журнал угольной геологии . 190 : 218–235. Бибкод : 2018IJCG..190..218F . дои : 10.1016/j.coal.2017.10.006 .
  9. ^ Фонсека, Каролина; Оливейра Мендонса, Жоалиса; Мендонса Фильо, Жоау Грасиано; Лезен, Карин; Дуарте, Луис В. (март 2018 г.). «Исследование по оценке термической зрелости богатых органическими веществами отложений позднего плинсбаха-раннего тоара на юге Франции: бассейны Гранд-Косс, Керси и Пиренеи». Морская и нефтяная геология . 91 : 338–349. Бибкод : 2018MarPG..91..338F . дои : 10.1016/j.marpetgeo.2018.01.017 .
  10. ^ Брэдбери, С. (1967). Эволюция микроскопа . Нью-Йорк: Пергамон Пресс. стр. 375 стр.
  11. ^ Янсониус, Дж.; Округ Колумбия МакГрегор (1996). «Введение, палинология: принципы и приложения» . Фонд AASP . 1 :1–10. Архивировано из оригинала 9 июля 2007 г.
  12. ^ Траверс, Альфред и Салливан, Герберт Дж. «Предпосылка, происхождение и ранняя история Американской ассоциации стратиграфических палинологов» Palynology 7: 7-18 (1983)
  13. ^ Перейти обратно: а б Фегри, Кнут ; Джос. Иверсен (1964). Учебник пыльцевого анализа . Оксфорд: Научные публикации Блэквелла . Архивировано из оригинала 3 апреля 2010 г.
  14. ^ Перейти обратно: а б Фаэгри, Кнут (1973). «Памяти О. Гуннара Э. Эрдтмана». Пыльца и споры . 15 :5–12.
  15. ^ фон Пост, Л. (1918) «Skogsträdpollen i sydsvenska torvmosslagerföljder», Протоколы 16-го собрания скандинавских натуралистов в Кристиании 1916: стр. 433
  16. ^ Фрю, Дж (1885) «Важный вклад в знание торфа», Jahrb.kkGeol.Reichsanstalt 35
  17. ^ Трибом, Ф (1888) «Профиль дна шведских озер», Geol.Foren.Forhandl.10
  18. ^ Сарау, GFL (1897 г.). «Слой Кромерского леса в Фри-Харборе и остатки древесины в слоях янтарного песка недалеко от Копенгагена» [Слой Кромерского леса в Фри-Харборе и остатки древесины в слоях, содержащих янтарь, недалеко от Копенгагена] (PDF) . Объявления Датского геологического общества / Бюллетень Геологического общества Дании (на датском языке). 1 (4): 17–44.
  19. ^ Хайд, штат Ха; Д. А. Уильямс (1944). «Правильное слово» . Проспект анализа пыльцы . 8 :6. Архивировано из оригинала 18 июня 2007 г.
  20. ^ Дрейпер, П. (1928). «Демонстрация техники анализа пыльцы» . Труды Академии наук Оклахомы . 8 : 63–64.
  21. ^ Фегри, К. и Иверсен, Дж. (1989) Учебник по анализу пыльцы . 4-е изд. Джон Уайли и сыновья, Чичестер. 328 стр.
  22. ^ Беннетт, К.Д.; Уиллис, К.Дж. (2001). «Пыльца». В Смоле, Джон П.; Биркс, Х. Джон Б.; Наконец, Уильям М. (ред.). Отслеживание изменений окружающей среды с использованием озерных отложений. Том 3: Наземные, водорослевые и кремнистые индикаторы . Дордрехт: Kluwer Academic Publishers. стр. 5–32.
  23. ^ Ассарсон, Г. и Э.; Гранлунд, Э. (1924). «Метод пыльцевого анализа минералогенных почв». Переговоры Геологического общества Стокгольма . 46 (1–2): 76–82. дои : 10.1080/11035892409444879 .
  24. ^ Биркс, HJ B; Берглунд, Б. (2018). «Сто лет четвертичного анализа пыльцы 1916–2016». История растительности и археоботаника . 27 : 271–390. дои : 10.1007/s00334-017-0630-2 .
  25. ^ Эрдтман, Г. (1934). «О применении уксусного ангидрида в исследованиях пыльцы». Свен. Бот. (на немецком языке). 28 :354-358.
  26. ^ «Смерть от плавиковой кислоты в Перте — предупреждение об опасности» . 06.03.1995 . Проверено 18 декабря 2011 г.
  27. ^ Оверпек, Джей Ти; Т. Уэбб; IC Прентис (1985). «Количественная интерпретация спектров ископаемой пыльцы: коэффициенты несходства и метод современных аналогов». Четвертичные исследования . 23 (1): 87–108. Бибкод : 1985QuRes..23...87O . дои : 10.1016/0033-5894(85)90074-2 . S2CID   129797797 .
  28. ^ Никлассон, Матс; Мэттс Линдблад; Лейф Бьоркман (2002). «Многолетний рекорд упадка Quercus , вырубок и пожаров в лесу Фагус-Пицеа на юге Швеции ». Журнал науки о растительности . 13 (6): 765–774. дои : 10.1111/j.1654-1103.2002.tb02106.x . JSTOR   3236922 . S2CID   84934798 .
  29. ^ Хебда, Р.Дж.; Р.В. Мэтьюз (1984). «Голоценовая история кедра и местных культур на тихоокеанском побережье Северной Америки». Наука . 225 (4663): 711–713. Бибкод : 1984Sci...225..711H . дои : 10.1126/science.225.4663.711 . ПМИД   17810290 . S2CID   39998080 .
  30. ^ Хойссер, Кэлвин Дж.; ЛЕ Хойссер; Д.М. Питит (1985). «Позднечетвертичное изменение климата на северо-тихоокеанском побережье Америки». Природа . 315 (6019): 485–487. Бибкод : 1985Natur.315..485H . дои : 10.1038/315485a0 . S2CID   4345551 .

Источники

[ редактировать ]
  • 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
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 770ab9cbc126d1886914b31c3955510c__1719731820
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/77/0c/770ab9cbc126d1886914b31c3955510c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Palynology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)