XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Трилобиты – окаменевшие обитатели прошлого
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
А знаете ли Вы, что давным-давно до появления динозавров, 470 млн. лет назад на территории Ленинградской области было теплое мелкое море. На Земле тогда никакой живности еще не было. Дно моря населяли трилобиты. Узнал я это случайно: когда мне было 6 лет, наши друзья пригласили нас на раскопки в карьер д. Вильповицы, Ломоносовского района Ленинградской области. Тогда-то и зародился мой интерес к изучению трилобитов.
Тема исследования интересна и актуальна, так как мечта любого мальчика участвовать в настоящих раскопках, найти и прикоснуться к чему-то древнему. Мне стало интересно, что же было миллионы лет назад, в том месте, где я сейчас живу.
Предмет исследования: жизнь трилобита и процесс поиска его окаменелостей.
Объект исследования: трилобиты.
Гипотеза: предположим, что место, где я живу, а именно поселок Ропша Ленинградской области, миллионы лет назад было морем, и его населяли трилобиты.
Цель работы: провести раскопки и найти окаменелости трилобита.
Методы исследования: сбор информации, анализ, сравнение, фотографирование, поисковые работы в карьере, идентификация находок.
Задачи работы:
-
изучить период существования трилобитов;
-
найти информацию об их строении, образе жизни;
-
понять, почему трилобиты вымерли;
-
изучить места для поиска трилобитов;
-
изучить и применить методику поиска трилобитов;
-
провести поисковые работы трилобитов в карьере.
-
Основная часть
«Исследователи – опасные люди!
Даже если ты жил миллионы лет назад
на морском дне
и при любой опасности прятался в ил,
тебя все равно найдут и изучат!»
1.1 Палеозой - эра трилобитов
Нашей планете около 4,6 миллиардов лет. Очень сложно осознать, насколько это много. Динозавры вымерли 65 миллионов лет назад. Они появились на Земле около 200 миллионов лет назад и господствовали примерно 140 миллионов лет. Но что было ДО динозавров? Какие животные жили на Земле до динозавров? Задолго до динозавров мир принадлежал трилобитам (рис.1).
рис.1
Сейчас трилобитов на Земле больше нет. Последние из них исчезли более 200 миллионов лет назад, еще до динозавров. Временем их расцвета и гибели была вся палеозойская эра, начавшаяся 550 миллионов лет назад.
Если мезозойская эра может быть названа эрой динозавров, то палеозойская — эрой трилобитов.
1.2. Кто такие трилобиты?
Трилобиты были известны людям с древности. Индейцы носили их как амулеты против дифтерии, ангины, в защиту от стрел врага.
Трилобиты (лат. Trilobita) - это класс морских членистоногих, обитавших во времена палеозойской эры. Одним из основных признаков членистоногих можно считать панцирь [2].
Эти существа жили в мелководных морях. Они были настолько разнообразны: от гигантов до тех, что едва видны в микроскоп. Объединяло всех трехчастное строение тела, отсюда и название — трилобиты.
Господствовали они 350 миллионов лет. А потом вымерли все до единого, остался лишь неизгладимый след в горных породах. Их изучают, раскапывают, коллекционируют. Я тоже решил прикоснуться к столь древнему этапу истории нашей планеты.
1.3. Строение и образ жизни
Тело у трилобитов было овальной формы. Состояло из трех частей: головного щита (цефалон), туловища (торакс) и хвостового щита (пигидий) (рис.2). Спину покрывал панцирь, а на брюшной стороне панциря не было. Там располагались 5 пар конечностей, которые являлись органами питания, дыхания и осязания, были очень мягкими и нежными. Как говорил Ярослав Попов в своей лекции «Ордовикский период»: «Если найдете живого трилобита, ни в коем случае не надевайте ему носочки, иначе он задохнется» [6].
Желудок у трилобита находился на голове между глазами. Жабров не было, газообмен осуществлялся мягким брюшком.
В одном и том же месте могли обитать десятки видов трилобитов с панцирями разнообразной формы. Это означает, что их питание и образ жизни сильно различались.
рис.2 Строение трилобита
В случае опасности, чтобы защитить животик, трилобиты сворачивались. Они ползали по дну, разгребая мягкий осадок конечностями, поглощали ил, рыли норки для отдыха и защиты. Передвигались трилобиты с помощью конечностей.
Глаза трилобитов могли видеть сразу на 360 градусов вокруг. Но только вдоль линии горизонта. Для наблюдения за «мертвым» пространством в затылочной части головного щита трилобитов располагался маленький одиночный глазок. У некоторых видов трилобитов, которые искали пищу, зарываясь в верхний слой ила, глаза были подняты на длинных стебельках. Это были твердые выросты панциря, они всегда стояли торчком и потому подвергались опасности быть поломанными [5].
Панцирь у трилобитов был твердый и не растягивался, при росте тела он становился узким и лопался. Так происходила линька (рис.3). Когда животное сбрасывало старый панцирь, под ним уже существовал новый слой, но еще не затвердевший. Именно в этот момент и происходил рост тела трилобита. Во время линьки им приходилось вести пассивный образ жизни, прятаться и мало двигаться. В эпоху кембрия у трилобитов не было врагов и потому их было очень много разных размеров, форм и видов.
рис.3 Линька трилобита
1.4. Стадии развития трилобита.
Трилобит проходил три стадии развития: сперва вылуплялся из яйца, потом становился личинкой и в конце превращался в трилобита (рис.4).
Трилобиты были раздельнополые. Интересно то, что трилобиты, носили свои яйца у себя на глабеле (верхней части туловища), где в углублении мягкие яйца находились под защитой, пока не становились личинками с панцирем. Далее личинки вели планктонный образ жизни, то есть личинки пассивно плавали в воде, а позже переходили к жизни на дне. Именно благодаря своим личинкам, трилобиты смогли расселиться на огромных просторах палеозойских океанов. Личинки трилобитов тоже несколько раз линяли и в ходе линьки, наращивая сегменты, постепенно превращались в трилобитов [1].
рис.4 Онтогенез
1.5. Почему вымерли трилобиты
Эти странные существа в «шлемах» прожили на нашей планете 350 миллионов лет и пережили два массовых вымирания. Но почему трилобиты все же исчезли?
Вымирания животных и растений происходили неоднократно на протяжении всей истории жизни на Земле. Исчезновение трилобитов совпало с извержениями вулканов в Сибири в Пермский период, когда были огромные выбросы лавы в течение примерно 2х миллионов лет. Огненные извержения выбросили в атмосферу триллионы тонн углекислого газа, вызвав подкисление океана, потепление климата и снижение кислорода в воде. А это привело к вымиранию морских животных, включая трилобитов (рис.5).
рис.5
Практическая часть
Для успешного поиска окаменелых останков трилобитов нужно ответить на три вопроса. Где искать? С помощью чего искать? Как искать?
-
-
Где встречаются трилобиты?
-
Остатки трилобитов встречаются во многих местах России, там, где на
поверхность выходят палеозойские отложения. Наиболее известные из них - в Ленинградской области и в Якутии. В Якутии трилобиты очень разнообразны, но их сложнее добыть из породы в целом состоянии. В Ленинградской области их не так много, но они лучше сохранились.
Недавно мы были с семьей в г. Казани и посетили там Музей естественной истории Татарстана. Какое же было мое удивление, когда я увидел там большую коллекцию трилобитов! (фото 2) И большая часть из представленных трилобитов были найдены в Ломоносовском районе Ленинградской области! (фото 1)
фото 1
фото 2
Так как в музее были представлены находки из Ломоносовского района Ленинградской области, нас заинтересовало, возможно ли найти трилобитов в том месте, где мы живем, а именно в п. Ропша, Ломоносовского района, Ленинградской области.
Чтобы разобраться в этой теме мы пообщались с папой нашей одноклассницы, профессиональным геологом. Он рассказал нам, что лучше воспользоваться Геологической картой России, на которой зеленым цветом выделены обнажения времен Ордовикского периода, времени наибольшего расцвета трилобитов. На карте я увидел два основных «очага» зелёного цвета – Ленинградская область и Восточная Сибирь.
Рассмотрев карту ближе, мы увидели, что граница Ордовика (зеленый цвет на карте) проходит по краю п. Ропша (рис.6). Как раз в этом месте был обнаружен карьер. Мы определились с местом поиска!
рис.6 Геологическая карта России, п .Ропша
Мы решили узнать, почему в этом месте обнажился слой Ордовикского периода. На карте четвертичных отложений России мы увидели в районе п. Ропши ледниковые отложения (рис.7). Это карта показывает отложения горных пород, образованные за последние несколько миллионов лет. Мы можем предположить, что таяние ледника по этому направлению открыло места обнажения периода трилобитов.
рис.7 Карта четвертичных отложений, п.Ропша
-
-
С помощью чего искать?
-
Чтобы откопать своего трилобита нам понадобятся:
1. Молоток и зубило. Молоток – основной инструмент геолога и палеонтолога. Одна сторона должна была плоская, чтобы раскалывать слоистые породы. Второй стороной я раскалывал камни.
3. Перчатки. Очень помогли мне во время поисков. Так как многие края породы были достаточно острыми, перчатки меня отлично защищали от ран и порезов.
2.3. Как искать?
Чтобы найти трилобита необходимо знать в каких слоях известняка могут встретиться трилобиты. Существует даже карта слоев, которая отражает глубины земли. Сам способ поиска заключается в разработке определенного слоя. Слой достается и колется на небольшие кусочки. Тут важно не пропустить трилобита!
При раскалывании породы трилобиты чаще всего открываются частями. Хорошо знать строение найденного образца и представлять его расположение в куске породы. Трилобит, лежащий по слою ровно, имеет гораздо больше шансов оказаться идеально целым, чем тот, который немного наклонен (фото 3).
Очищают от породы образцы дома, за столом. Используют зубильце, скальпель или острую иглу. Редкие образцы лучше всего доверить специалистам.
фото 3 Трилобит в породе
фото 4 Процесс раскопок
Фото 5 Процесс раскопок
2.4 Наши находки
Чаще во время раскопок любители находят сброшенные во время линьки панцири, чем целых трилобитов. Но мне повезло – я нашел целого трилобита! В случае опасности трилобиты умели сворачиваться в клубок, защищая мягкие ткани. Исходя из этого, я могу сделать вывод, что мой экземпляр точно не сброшенный во время линьки панцирь, а целый трилобит (фото 6).
Помимо трилобитов во время раскопок я нашел ещё несколько частей трилобитов и окаменелые останки представителей морских беспозвоночных, таких как цистоидеи, или морские пузыри - класс вымерших иглокожих. Однако к теме работы они не имеют отношения, хотя их нахождение тоже обрадовало меня (фото 7).
фото 6 Найденный трилобит
фото 7 Мои находки
Я поделился изученной информацией и найденными экземплярами с одноклассниками и своим учителем. Эта информация всех заинтересовала, и мы отправились всем классом на раскопки (фото 8, фото 9).
фото 8 Раскопки в карьере
фото 9 Раскопки в карьере
Заключение.
Строение тела трилобитов оказалось настолько совершенным, что позволило просуществовать им более 300 млн. лет, при этом дав огромное количество видов.
Цель работы достигнута – я откопал своего трилобита. Гипотеза подтвердилась – в Ропше действительно много миллионов лет назад было море и его населяли трилобиты.
В ходе работы я изучил период существования трилобитов, нашел информацию об их строении и образе жизни, понял, почему трилобиты вымерли. Для удачных поисков трилобита мне пришлось изучить Геологическую карту России, чтобы найти лучшее место для раскопок. Я узнал методику поиска трилобитов, провел поисковые работы в карьере.
Недавно на территории Ленинградской области, в Путиловском карьере, открыли «Палеопарк». Это позволит многим ребятам начать своё путешествие в палеонтологию и ближе познакомиться с историей формирования и развития жизни на Земле.
Летом я обязательно продолжу свои раскопки!
Список литературы
1. Детская энциклопедия «Древо жизни», Биография Земли. №1 2022 год, стр. 9-11.
2. Зоология беспозвоночных. Р.Н. Буруковский. Изд. Проспект науки, СанктПетербург. 2010.
3. Парнокопытные киты, четырехкрылые динозавры, бегающие черви… Новая палеонтология: реальность, которая удивительнее фантазий / Андрей Журавлев. — Москва: Ломоносовъ, 2015. — 288 с.
4. Ричард Форти. Трилобиты. Свидетели эволюции. 3-е издание. М.: Альпина нон-фикшн, 2018 – 324 с
5. Трилобиты – обитатели палеозоя. А. Иванцов. Журнал «Наука и жизнь». URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/
6. Лекция Ярослава Попова «Ордовикский период» курса «От кембрийского взрыва до наших дней». [Электронный ресурс]. https://www.youtube.com/watch?v=_VUqTnAL4Q0
7. https://givotniymir.ru/trilobity-chlenistonogie-opisanie-osobennosti-i-evolyuciya-trilobitov/