Mikropaleontoloģija: mikrofosiliju definīcija, metodes un nozīme

Mikropaleontoloģija: uzzini mikrofosiliju definīciju, atdalīšanas metodes un to nozīmi rekonstrukcijā, taksonomijā un klimatisko izmaiņu pētījumos.

Mikropaleontoloģija (dažkārt saukta arī par mikroskopisko paleontoloģiju) ir paleontoloģijas nozare, kas pēta mikrofosilijas. Mikrofosilijas parasti ir ļoti mazi fosilijas paraugi — bieži mazākas par četriem milimetriem, un daudzas ir zem viena milimetra lielas — un to analīzei parasti izmanto mikroskopu. Mikrofosilijās ir pārstāvētas visas organismu valstības, un tās sniedz vērtīgu informāciju par pagātnes ekoloģiju, klimatu, jūras līmeņiem un sedimentu nogulsnēšanos.

Cilvēkus, kas pēta mikropaleontoloģiju, sauc par mikropaleontologiem. Pētījumā būtiskas ir gan taksonomijas zināšanas — lai noteiktu un klasificētu sugas —, gan kvantitatīvās metodes un statistika, ar kuru palīdzību aprēķina sastāvu, daudzumu un laika/ telpas izmaiņas mikrofosiliju kopienās.

Kas ir mikrofosilijas un kur tās atrod

Mikrofosilijas visbiežāk sastopamas nogulsnēs, kas veidojas zem ūdens, īpaši okeāna vai ezera ūdenī, taču daži mikrofosili saglabājas arī sauszemes nogulumos. Ļoti senas mikrofosilijas var atrast cietos iežos vai nogulumiežos. Mikrofosilu sastāvs dažādās nogulsnēs sniedz liecības par ūdens temperatūru, sāļumu, barības vielu daudzumu un citām vides īpašībām.

Paraugu sagatavošana un analītiskās metodes

Lai atdalītu mikrofosilijas no iežiem un nogulumiem, izmanto virkni ķīmisku un mehānisku paņēmienu atbilstoši to minerāla sastāvam. Piemēram, diatomu un dažu citu organismu čaulas ir veidotas no silīcija dioksīda; dažus iežu materiālus var noņemt ar skābi vai ar oksidējošiem reaģentiem, atstājot tikai silīcija dioksīda čaulas. Parauga apstrādē bieži iesaista šādas metodes:

• mehāniskā sodrējuma noņemšana, sijāšana un centrifugēšana;
• ķīmiskā attīrīšana, kas attīra organisko vielu un dažkārt arī konkrētu minerālu frakcijas;
• smagumšķīdumu (heavy-liquid) izmantošana, lai atdalītu vieglākas organiskas vai karbonātiskas daļiņas no smagākiem mikrofosiliem;
• ultrasonikācija un pīlings, lai atraisītu mikrofosilijas no cietākām matricām;
• mikroskopiskā analīze — gaismas mikroskops, polarizācijas mikroskopija un scanning elektronmikroskopija (SEM), kas nodrošina strauji augstu izšķirtspēju un morfoloģiskās detaļas.

Izvēle par konkrētu metodi atkarīga no tā, no kāda materiāla sastāv mikrofosilijas: dažādas sugas un grupas veidojas no dažādiem minerāliem, piemēram:

• Silīcija dioksīds, piemēram, diatomu čaulās;
• Krīts, piemēram, kokolītu un foraminiferu čaulās;
• Fosfāts, piemēram, mugurkaulnieku kaulos;
• Organiskie savienojumi, piemēram, ziedputekšņos un sporās.

Pētījumu jomas un piemēri

Mikropaleontoloģiju var iedalīt vairākās specializētās jomās atkarībā no pētāmajām organismu grupām un mērķiem. Dažas no biežākajām grupām un tām raksturīgajām lietojumprogrammām:

• foraminiferu pētījumi — plaši izmantoti biostratigrāfijā un paleotemperatūras rekonstrukcijā;
• diatomu un radiolariju pētījumi — būtiski hidrobioloģijā un jūras/ezera vides izmaiņu atjaunošanā;
• kokolīti (coccolithophores) — nozīmīgi jūras ķīmijas un oglekļa cikla izpētē;
• ostrakodi, mikrovertebrāti un mikroskopiski mugurkaulnieku elementi — sniedz liecības par tuvākiem vides apstākļiem un ēkosistēmām;
• palinoloģija — ziedputekšņu un sporu, tostarp fosiliju, izpēte; izmanto paleovegeta­cijas un klimata rekonstrukcijai (palinoloģija).

Nozīme praksē

Mikropaleontoloģija ir praktiski nozīmīga vairākos laukos:

• biostratigrāfija — mikrofosilijas ļauj datēt nogulumslāņus un koriģēt ģeoloģiskās kolonnas;
• naftas un gāzes izpēte — mikrofaunas un mikroflora variācijas palīdz noteikt potenciālās nogulumu vides un rezervuāra īpašības;
• paleoklimatoloģija — ilgtermiņa klimata svārstību atjaunošana, izmantojot sugu sastāva un ķīmiskos rādītājus;
• ekoloģiskās rekonstrukcijas — ūdens masas stāvokļa, barības vielu līmeņa un jūras līmeņa izmaiņu noteikšana;
• izglītība un evolūcijas pētījumi — mikrofosilijas ļauj sekot evolūcijas procesiem smalkā laika skalā un salīdzinošās taksonomiskās analīzes ietvaros.

Problēmas un ierobežojumi

Kaut arī mikrofosilijas sniedz daudz informācijas, pētījumiem ir arī ierobežojumi: saglabāšanās potenciāls atšķiras starp grupām (konservācijas bias), daļas paraugi var būt iznīcināti vai deformēti, un taksonomiskās interpretācijas reizēm ir sarežģītas. Tāpēc mikropaleontoloģijā bieži integrē datus no dažādām mikrofosilu grupām un citas ģeoloģiskas informācijas, lai izveidotu drošākas interpretācijas.

Kopumā mikropaleontoloģija ir centrāla disciplīna, kas savieno paleontoloģiju, stratigrāfiju, klimatoloģiju un vides zinātnes, sniedzot detalizētu un laika skalā precīzu skatījumu uz pagātnes dzīvību un vidi.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir mikropaleontoloģija?

J: Kāda veida mikroskopu izmanto mikrofosiliju izpētei?

J: Kāda veida informāciju var iegūt, pētot mikropaleontoloģiju?

J: Kur visbiežāk sastopami mikrofosili?

J: Kā mikrofosilijas tiek atdalītas no iežiem?

J: Cik daudz pētniecības jomu ir mikropaleontoloģijā?

J: Kas ir palinoloģija?

Meklēt pēc burta