XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Территория Байкальского региона с древнейших времен до наших дней

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Воронков Р.Е. 1

---

1МОУ Школа №1 г. Черемхово

Кашапова Р.Б. 1

---

1МОУ Школа №1 г. Черемхово

Работа в формате PDF

105.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Проблема исследования:

На протяжении существования Земли происходят эволюционные изменения, связанные с флорой и фауной планеты.

Так как я живу в Восточной Сибири, в Иркутской области, там, где существует знаменитая жемчужина страны –озеро Байкал, на основе научных источников решил проанализировать, как изменялась биота Байкальского региона, что способствовало вымиранию одних видов и становлению других. Какие методы и приемы позволяют узнать возраст останков животного или растительного мира данной территории? Кто из ученых занимался и занимается палеонтологией Байкальского региона?

На эти вопросы мне предстоит найти ответы, чтобы понять, как изменялся Байкальский регион от начала его появления до сегодняшних дней.

Цель исследования: найти научное теоретическое обоснование происхождения Байкальского региона, выяснить, что способствовало формированию его биоты, смоделировать и наполнить информацией геохронологическую таблицу данной территории.

Задачи исследования:

• Найти и проанализировать информационные источники по данной теме

• Структурировать выбранный информационный материал по плану:

1. Палеолимнология Байкальского региона

2. Дорифтовый этап

3. Были ли динозавры на Байкале

4. Предрифтовый и рифтовый этап

• Смоделировать геохронологическую таблицу данного региона

• Сделать выводы

Методы исследования: контент-анализ, синтез, моделирование

Палеонтология Байкальского региона

Что такое палеонтология?

Палеонтоло́гия (от др.-греч. παλαιοντολογία) — наука о жизни, существовавшей до начала голоценовой эпохи или в её начале (примерно 11 700 лет назад), в прошлые геологические периоды. Она включает в себя изучение фоссилий (ископаемых остатков) и определяет эволюцию организмов, а также их взаимодействие с окружающей средой (палеоэкология). Палеонтологические наблюдения были задокументированы ещё в V веке до н. э. Палеонтология как наука была создана в XVIII веке в результате работ Жоржа Кювье по сравнительной анатомии и быстро развивалась в XIX веке. Наука лежит на границе биологии и геологии, но отличается от археологии тем, что не изучает историю и анатомию современного человека. В настоящее время она использует методы, взятые из широкого спектра наук, включая биохимию, математику и инженерное дело. Использование всех этих методов позволило палеонтологам сделать вклад в эволюционную историю жизни, начиная с того момента, когда Земля стала способна поддерживать жизнь, около 3,8 млрд лет назад. По мере расширения знаний в палеонтологии появились особые направления, некоторые из которых сосредоточены на определённых типах ископаемых организмов, в то время как другие изучают экологию и аспекты экологической истории, такие как древний климат.

Какими методами изучают прошлое Байкальского региона

Удивительно, но машина времени существует не только в фантастических рассказах. На дне морей, озер, в долинах рек и межгорных котловинах за тысячи миллионов лет накапливаются обломки горных пород, панцири мельчайших водорослей, раковины различных водных животных, семена и пыльца растений. В некоторых наземных отложениях сохраняются отпечатки растений, насекомых, скелет и даже туши как мелких, так и крупных животных. Самые нижние слои осадков-наиболее древние, верхние –более молодые. Заметив такую закономерность, ученые разработали метод исследования осадков. По остаткам растительного и животного мира в осадках они восстанавливают климатические условия, в которых могли обитать растения и животные. Рассчитывают скорость и время накопления осадков, определяют, сколько лет понадобится для накопления слоя, в котором обнаружены остатки живых организмов. Так учёные восстанавливают шкалу времени.

Методы, с помощью которых можно узнать внутреннее строение земли, -это геологические (бурение 12 тыс. км), геофизические (сейсмология), ксенолиты (глубинные мантийные изверженные породы), лабораторные эксперименты, изучение космических тел (метеориты).

Мы имеем связь с геологическим временем, где секунда – это миллион лет. Рассматривая все перемещения и деформации в геологии, мы имеем связь с понятием геологического времени. На земле есть океаны и континенты, на них мы видим огромные горные пояса, глубоководные желоба, действующие и потухшие вулканы, островные дуги - все это свидельствует об интенсивной тектонической и магматической жизни земли.

Палеолимнология Байкальского региона

Байкал имеет рифтовое происхождение. Ему 25-30 миллионов лет. Рифт-разлом верхнего твердого слоя Земли-земной коры. Байкальский рифт простирается от Монголии до Якутии и находится в центре Азиатского континента, его длина 2500 км. Место, где формировалась котловина, находится на границе двух платформ Сибирской и Центрально-Азиатской, здесь происходит восходящее течение магмы. Она поднимается вверх, к месту сочленения платформ и растекается под ними в стороны, растягивая земную кору. Земная кора под влиянием высоких температур, подъёма расплавленного материала и растяжения утончается, растрескивается, что сопровождается разломообразованием и землетрясениями. Вокруг Байкала размещено более 30 сейсмических станций с сейсмографами. Ученые подсчитали, что через 100-150 миллионов лет данный процесс приведет к расколу Азиатского континента. об активности земной коры свидетельствуют многочисленные горячие источники, богатые целебными свойствами.

Что было на месте Байкала до его появления? Изучая горные породы, анализируя донные осадки, накопившиеся на дне озера и в долинах его притоках, ученые разделили историю формирования котловины на этапы:

1. Дорифтовый: 1 млрд-70 млн. лет назад (пермский период, MZ-триас, юра, мел)

2. Предрифтовый: 70 млн. лет до 30 млн. лет

3. Рифтовый, первая стадия: 30 млн. лет-3 млн. лет

4. Рифтовый, вторая стадия: от 3 млн. лет по настоящее время

Дорифтовый этап

Около 1 млрд.-500 млн. лет назад на месте Байкала было морское мелководье, так как были найдены учеными остатки окаменевших сине-зеленых водорослей, которые способствовали выделению кислорода в атмосферу. До их появления она была насыщена углекислым газом, что способствовало возникновению парникового эффекта. С 500 млн. лет назад поверхность суши на месте Байкала была уже приподнята над уровнем моря. На Земле стояла везде температура от +20ºC до + 25ºC от экватора до северного полюса, климат был субтропический. С 500 млн. лет назад Сибирь находилась в Южном полушарии, а через 250 млн. лет она приняла положение, близкое к современному. Среди растений появились древовидные папоротники, хвощи, плауны, затем появились цветковые растения. Среди животных господствовали динозавры. Территория на месте Байкала 250 млн. -70 млн. лет представляла собой сушу с теплыми и мелкими озерами, где был теплый и влажный климат. Эти условия способствовали развитию многих животных, в том числе и динозавров. Но ученые не обнаружили останков динозавров в осадочных горных породах. Они были обнаружены на границе Байкальской рифтовой зоны и Бурятии у озера Гусиное. Это был аллозавр. На юге Байкальской рифтовой зоны в районе озера Хубсугул и в некотором удалении от него в районе пустыни Гоби (Монголия) были найдены останки огромного количества динозавров, таких как протоцератопс, велоцираптор, овираптор, тарбозавр, зауролоф. Были найдены скелеты древних крокодилов, панцири водных черепах, а также птеродактиль-летающий динозавр. Из растений росли кипарисы, араукарии, хвощи, плауны, гинкговые деревья, из цветковых росли магнолии. Вероятность того, что в районе Байкала обитали динозавры, высока, не сохранились они потому, что были погребены под обломками горных пород, а также в связи с образованием Байкальской котловины, процессом формирования рифта. Кроме того, ученые предполагают, что причинами массового вымирания динозавров стали: падение астероида в Мексиканском заливе весной, активный вулканизм, приведший к изменению климата, а он способствовал изменению уровня моря, закисление океана (рН), аноксия (падение кислорода), эуоксиния (сероводородное заражение), сверхновая (поврежден озоновый слой-споры растений искривленные).

Предрифтовый этап

Территория будущего Байкала 70 млн - 30 млн. лет назад представляла собой холмистую равнину, в понижениях формировались теплые озера. Через территорию Байкала текла река Праселенга. Климат был теплый и влажный. Температура от +15ºC до + 20ºC. Среди растений господствовали мирт, пальма, магнолии, араукарии, ниссы, дуб, бук, кедр. Наступила эпоха расцвета млекопитающих, обитали самые крупные индрикотерии, андрокотерии-предки бегемотов, гиенодоны-предки гиен, лофеомерикс-родственники оленей.

Рифтовый этап. Первая стадия 30-3 млн лет назад

Начало первого рифтового этапа характеризовалось резкими геологическими перестройками-формировались горы, углублялась Байкальская впадина. В результате землетрясений происходили поднятия и опускания земной коры. На месте будущего Байкала сформировались два крупных водоема, разделенных между собой Академическим хребтом. Со временем водоемы соединились и сформировали одно крупное озеро, глубиной 400 метров. 10 млн. лет назад хребет покрылся водой. На севере образовались неглубокие водоемы.

Изучая осадки, ученые обнаружили, что предки некоторых Байкальских животных имеют очень древнее происхождение. Около 30 млн. лет назад в озере обитали предки ракообразных, донных червей олигохет-родственники дождевых червей, губок, моллюсков, байкальских рыб-бычков, диатомовых водорослей, живущих в Байкале и поныне. Около 4 млн. лет назад климат изменился на более сухой и холодный, от субтропического к умеренному. При субтропическом климате росли кипарисы, ниссы, тюльпановое дерево, граб, магнолии, пальмы, экзотические сосны, ели. При умеренном климате большие пространства стали покрываться хвойными лесами, здесь росли ель, сосна, тсуга. Обитали медведь, рысь, росомаха, барсук, олень. В лесостепях жили гиппарионы-предки лошадей, газели, носороги, винторогие антилопы, гиены, волки, слоны, мастодонты-предки слонов, мартышкообразные обезьяны. Росли смородина, вереск, хмель, злаки, лебеда, полыни. В степях обитали тушканчики, хомяки, корнезубые зайцы, мыши-полевки, суслики.

Рифтовый этап. Вторая стадия 3 млн лет назад- настоящее время

Это период активизации самых мощных процессов в земной коре за всю историю формирования Байкала. Водоем продолжал углубляться, объединились между собой озера Северной впадины. Между озерами существовала перемычка.

В этот период появляются эндемики-новые виды растений и животных, которые встречаются только в Байкале. Частые землетрясения способствовали обрушению береговой линии, многие организмы погибали. Затем появлялись новые виды организмов. Река Лена с северо-запада несла свои воды в Байкал, именно тогда в озеро через реку проник морской тюлень – предок байкальской нерпы.

1 млн. лет-10 тыс. лет назад

На западе Байкала произошло интенсивное горообразование и воды реки Лены направились на север. Озеро приобрело очертания близкое к современному. Сток озера происходил через реку Иркут. Северная впадина соединилась с южной и полностью заполнилась водой и объединились. С 60 до 30 тыс. лет назад произошло опускание дна на юге озера. Образовался Лиственничный залив и исток реки Ангара. Климат стал холодным. В течение последнего миллиона лет на Байкале было четыре оледенения. В межледниковые периоды ледники таяли и пополняли воды озера. Субтропические леса сохранились лишь в южной части озера. Среди растительности стали преобладать хвойные-пихта, сосна, ель. В горах появился кедровый стланик. Увеличивали свою территории степи и лесостепи. Здесь росли полыни, эфедра, лебеда, смородина, злаки. В долинах сохранились широколиственные породы-дуб, граб, ясень, ольха, маньчжурский орех. Из животных обитали гиппарион, шерстистый носорог, гиена, винторогая антилопа, пещерный лев и тигр, бизон, зубр, мамонт. Однако в суровые периоды оледенения привели к ухудшению их обитания и привели к вымиранию этих животных.

10 тыс. лет назад по современное время

Природные условия приобрели сходные черты с современными. На большой территории росли хвойные леса. Со стороны южной части раскинулись степи и лесостепи. Горы были покрыты альпийскими лугами, выше которых располагалась горная тундра. животный мир схож с современным. В лесах и степях обитают различные грызуны, лисица, волк, косуля, росомаха, рысь, медведь, северный олень, ящерицы, хорьки, зайцы-русаки. В тайге водятся лоси, кабаны, лемминги, росомаха, волки, соболь, рыси, горностай, заяц-беляк, дятел, горихвостка, клесты, рябчики, глухари, кедровки. В горах живут горные козлы, пищухи, полевки, черношапочный сурок, северный олень, рогатый жаворонок, полярная овсянка.

Исследователи Байкальского региона

Важнейшие открытия Сибири и Дальнего Востока приходятся на вторую половину ХIХ в. Большая часть открытий была осуществлена в Восточной Сибири. И здесь на первом месте – Байкал. Здесь были осуществлены основные научно-исследовательские работы, совершены серьезнейшие открытия, выдвинуты смелые гипотезы и теоретические предположения по различным направлениям естественных наук, особенно в области геологии и биологии.

Особо следует отметить работы А. Чекановского и Я. Черского, высказавших принципиально новые положения по геологическому развитию Байкала и в целом всего Прибайкалья, и Б. Дыбовского, заложившего основы науки о комплексном изучении озерных водоемов – лимнологии. Александр Лаврентьевич Чекановский (12.02.1833, г. Кременец, ныне Тернопольской обл., Украина – 18.10.1876, г. Санкт-Петербург), известный исследователь Восточной Сибири в области геологии, географии, палеонтологии, доктор естественных наук. Оказавшись в Иркутске, А. Чекановский серьезно стал заниматься любимым делом. По поручению Восточно-Сибирского отдела Императорского Русского географического общества с 1869 по 1871 годы.

В процессе своих исследований он пришел к выводу о том, что в юрский период на месте южной части Байкала и Прибайкалья бушевало большое море. За период работы ученым была собрана богатейшая коллекция минералов и горных пород, грибов и ископаемых растений, а его палеонтологические находки со временем украсили музеи Санкт-Петербурга и Иркутска.

И.Д. Черский был ученым-самоучкой, внесшим огромный вклад в изучение Сибири, в том числе и оз. Байкал. Ссыльнопоселенец, оторванный от большого научного мира, сумел самостоятельно изучить геологию, палеонтологию и географию, был принят в Восточно-Сибирский отдел Императорского Русского географического общества. Продолжая свои исследования береговой полосы Байкала, И.Д. Черский пришел к выводу, что Байкал в прошлом был крупным третичным водоемом. Заслуга этого незаурядного исследователя заключается еще и в том, что он на основании изучения ископаемых остатков животных четвертичного периода предложил гипотезу о схожести Байкала по многим признакам с внутренними озерами Азии. Его смелые предположения нашли подтверждение у современных ученых-байкаловедов, которые в своих исследованиях постоянно ссылаются на его работы.

Б. Дыбовским было открыто много уникальных видов фауны Байкала и доказана исключительность его животного и растительного мира. Он со своими товарищами по каторге В. Годлевским, М. Янковским и В. Кщенопольским. Они сразу же приступили к изучению фауны Байкала. Он занимался орнитологическими исследованиями южного побережья Байкала – изучил 291 вид – и сбором наземных позвоночных. Б. Дыбовским было открыто большое количество фауны Байкала. Им впервые описан один из наиболее многочисленных видов байкальских эндемичных рыб – бычок-желтокрылка, а также открыт феномен яйцеживорождения у голомянки. Своими выдающимися исследованиями Б. Дыбовский в значительной степени дал ответ на вопрос о происхождении фауны Байкала. Имя выдающего исследователя Байкала увековечено в названиях многих животных (Motacilla Vog., Emberiza Vog., Nemachillus barbatulustoni Dyb., Cottocomephorus grewingki Dyb. и др.). Кроме вышеуказанных ученых-поляков – исследователей Байкала, следует упомянуть Михаила Янковского (фауна, составление гербарий, акклиматизация растений); Владислава (Мечислава) Козловского (составление гербарий); Альбина Кона (популяризация знаний о растительном и животном мире); Юзефа Лаговского (коллекция байкальских растений); Феликса Зенковича (коллекция хамар-дабанских растений); Миколая Виктовского (археологические раскопки, коллекция растений, особенно ископаемых); Томаша Аугустыновича (составление гербарий); Фердинандо Каро (коллекция растений Прибайкалья и Забайкалья, особенно лекарственных); Николая Гертунга (коллекция растений).

Заключение

В ходе исследования я изучил территорию Байкальского региона, его развитие с древнейших времен до наших дней. Проанализировал историю происхождения, а также географические, геологические, климатические особенностями территории. Изучил вклад ученых-естествоведов в исследовании Байкальского региона и о. Байкал.

В результате выполнения своего исследования я пришел к следующим выводам:

• Байкальский регион формировался примерно 1.5 -2 млрд. лет.

• История формирования включает не сколько крупных этапов:

• Дорифтовый:1млрд. лет-70 млн. лет назад

• Предрифьовый:70 млн. лет-30млн.лет назад

• Рифтовый, первая стадия: 30 млн. лет-3 млн. лет назад

• Рифтовый, вторая стадия: 3 млн. лет-настоящее время

Смоделировал геохронологическую таблицу Байкальского региона. (см. Приложение 1). Таблица имеет следующие пункты:эон; эра; период; эпоха; возраст (вмлн. лет); этапы образования котловины; флора и фауна.

По ней можно определить важные геологические и палеонтологические события данной территории.

Список использованных источников

Книги:

1. Кузеванова Е.Н., Сергеева В.Н. Байкаловедение.  —  Иркутск, 2010, с.256

2. Тахтеев В.В. Русенек О.Т. Байкаловедение: в 2 кн. — Новосибирск: «Наука», 2012г., Кн. 1.  —  с.468., Кн.2  —  644

Интернет-источники:

3. https://www.google.ru/search?q

4. https://www.google.ru/search?q

5. https://ru.wikipedia.org/wiki

6. https://www.google.ru/search?safe=strict&q

7. https://www.youtube.com/watch

8. Карты:

9. Атлас. География. Материки, океаны, народы и страны.  — М.: «Вентана-Граф», 2022

10. Иллюстрированный атлас мира — М.: специальный блок карт «Россия» разра ботан ООО «АКЦ», 2002

Приложение 1

Моделирование геохронологической таблицы Байкальского региона