Трилобиты или что можно найти в камнях

XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Трилобиты или что можно найти в камнях

Николаев Т.М. 1
1ГБОУ гимназия №631Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия № 631 Приморского района Санкт-Петербурга
Андреева П.И. 1
1Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия № 631 Приморского района Санкт-Петербурга
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Актуальность

Как вы думаете до динозавров кто-то жил на нашей планете Земля? Думаю, Вы ответите да. А как Вы думаете на территории Ленинградской области тоже кто-то жил? Не так давно я узнал, что в далекие времена, в Ордовикском периоде, вместо Санкт-Петербурга и нашей Ленинградской области, было теплое мелкое море. И его дно было усеяно окаменелостями, которые находились там на протяжении почти 300 млн лет. Летом, когда я был на даче, я заинтересовался, что будет если разбитькамень? Что там внутри? На мое удивление, внутри камня не былоничего интересного, но меня это не остановило.Я отправился в Палеопарк и нашел останки трилобита в камне.

Даннаянаходка определила проблему исследования: с помощью каких средств и в каких условиях можно проводить раскопки для поиска трилобитов?

      1. Предмет исследования: трилобиты, их жизнь и поиски окаменелых останков

      2. Объект исследования: трилобиты

      3. Гипотеза: могу предположить, что на территории Ленинградской области, обитали трилобиты примерно 450 миллионов лет назад

      4. Цель исследования: найти места залегания трилобитов в ЛО, провести раскопки и найти окаменевшие останки трилобитов

      5. Задачи исследования:

- изучить, когда жили трилобиты на нашей планете и почему они вымерли

- узнать строение трилобитов

- познакомится с видами трилобитов

- установить по геологическим данным, где могут находится залежи окаменелостей трилобитов в Ленинградской области

- побывать на раскопках, найти останки трилобитов

- создать свою коллекцию

      1. Метод исследования: сбор и анализ информации из различных источников, поиск и «добыча» трилобитов, фотографирование и распознавание находок.

Теоретической основой исследования выступили труды, посвящённые палеонтологии как науке (С.В. Дробышевский, Я.А. Попов), исследованию окаменелостей и останков древних существ (А.Ф. Ричард, Б. Манфред).

Перед написанием своей работы я перечитал много разной информации как в интернете, так и в печатных изданиях, прослушал несколько лекций Ярослава Попова о жителях разных периодов, населявших нашу планету, посетил несколько раз с родителями Путиловский карьер и раскопал много разных существ для своей коллекции.

Глава 1. Теоретические аспекты исследования трилобитов

    1. Трилобиты – кто они…?

Давайте попробуем разобраться кто же такие трилобиты на самом деле. Трилобиты — это класс вымерших морских членистоногих, обитавших на нашей планете много лет назад, а точнее появились они около 550 мл лет назад, а полностью вымерли, примерно 200 млн лет назад. Но самый их расцвет пришелся на кембрийский и ордовикский периоды, это было примерно 450 млн лет назад. Одним из основных признаков членистоногих принято считать панцирь. Эти существа жили в мелководным морях и были очень разнообразны по форме и размеру (от совсем мелких (в несколько мм), до гигантов, выраставших до 90см в длину).

Но и в настоящее время мы также сталкиваемся с членистоногими, это и пауки, и насекомые, и скорпионы, но в настоящее время никаких родственников трилобитов не существует. Внешний вид трилобитов был весьма примитивен, чем-то они были похожи на существующих сейчас мокриц.

    1. История открытия трилобитов

В 1698 году Эдвард Левид опубликовал в старейшем научном журнале (на английском языке) часть своего письма «О нескольких недавно найденных им камнях с правильными рисунками…», которое сопроводил изображением окаменелостей. На одном из изображений был изображен трилобит, которого он нашел на территории замка Лорда Дайнефора. Как описал сам Эдвард, вероятнее всего это «…скелет какой-то плоской рыбы…».

А вот 1749 год, можно считать годом начала исследования трилобитов (в этом году была найдена саранча Дадли), чуть позже было много споров, о том, чем или кем является саранча Дадли. Писали, что она является не насекомым, а ракообразным и называли ее «большая трехлопастная морская вошь», это название продержалось с нашим «трилобитом» почти до века IXX. Когда немецкий натуралист Иоганн Вальх, провел первое комплексное изучение этой группы существ и предложил их назвать ТРИЛОБИТЫ.

Письменное описание трилобитов, датируется III веком до наше эры и IV веком нашей эры. Испанские геологи Эладио Линьян и Родольфо Гозало утверждают, что некоторые из окаменелостей, описанные в греческих и латинский лапидариях (лапидария – это старинная письменность, выполненная на камнях) как камень скорпиона, камень жука и муравьиный камень, относятся к окаменелостям трилобита.

    1. Почему трилобитов называются трилобитами

Название Trilobita, или по-русски трилобиты означает «трехдольные», так как это существо можно поделить на 3 части: голова, туловище и хвост. Но еще его можно разделить на 3 части - вдоль: осевая часть (посередине) и отдельные продольные полосы с каждой стороны оси. Отсюда и пошло название «Трехдольные» - ТРИЛОБИТЫ. Давайте рассмотрим более детально строение трилобита.

    1. Строение трилобита

Голова (головной отдел - цефалон). Головной щит (цефалон) имеет форму полукруга, средняя часть головы называется глабелью, боковые – щеками (либригены). Задние углы щек часто вытянуты в небольшие щечные остроконечия. Головной щит чаще всего разделяется с помощью особых линий (швов) на несколько отдельных частей. В головной части у трилобита находились: глаза, которые могли видеть на 360 градусов (у некоторых видов они были на стебельках – это было у тех видом, которые зарывались в ил), желудок, а также у некоторых видов были отростки (на сегодняшний день нет точного объяснения зачем они были нужны).

Туловище (туловищный отдел – торакс). Туловище трилобита делится на осевую (аксиальную долю) и боковые части (плевры). Спину трилобита покрывал панцирь, а на брюшке его не было. На брюшке трилобита располагались 5 пар острых лапок, которые он использовал для пережёвывания добычи (трилобит наползал задней частью на «добычу» и пережёвывал его лапками передвигая к голове, где внизу находился маленький ротик). Газообмен, осуществлялся мягким брюшком. Панцирь трилобита был твердым и не растягивался при росте самого трилобита, но, когда он становился ему «мал» - панцирь лопался… так происходила линька (рис.3.). Когда трилобит сбрасывал панцирь под ним уже был новый слой, но еще не затвердевший. Во время линьки трилобитам приходилось вести малоподвижный образ жизни, чтобы скрыть себя от хищников (аномалокорисы охотились на трилобитов, находящихся в процессе линьки).

Хвост (хвостовой отдел – пигидий) можно разделить так же на 3 части: осевая лопасть и две боковые лопасти. Хвостовая часть трилобита так же, как низ туловища были покрыты тонкой кожицей, поэтому на окаменелостях мы можем видеть там пустоту.

Конечности у трилобита выполняли сразу несколько функций: двигательную, жевательную и дыхательную. До последнего времени, считалось, что у трилобита было 5 пар конечностей, но недавно было доказано, что придатки брюшной стороны состояли из 4 пар конечностей (под головным щитом по бокам ротового отверстия, служивших частью жевательных органов) и из парных двуветвистых конечностей, находящихся под туловищем и хвостом (состоящих сразу из нескольких члеников, оканчивающихся коготками).

    1. Органы чувств

Глаза у трилобитов разнообразны по форме, размерам и строению. Они могли быть (как у насекомых) - фасеточные глаза, которые состояли из большого числа простых линз, или могли состоять из двояковыпуклых линз, отделенных друг от друга толстой стенкой. Вероятнее всего трилобиты хорошо видели. Некоторые виды (донные) обладали глазами на стебельках. Также среди трилобитов встречаются первично слепые и вторично утратившие зрение.

    1. Образ жизни трилобита

Развитие трилобитов происходило с метаморфозом (метаморфоз – это биологический процесс, в переводе с греческого «превращение», глубокое преобразование строения организма, происходящее в результате индивидуального развития). Трилобит развивался: яйцо-личинка-взрослая особь. На сегодняшний день ученые пришли к выводу, что трилобиты были обоеполыми, свидетельством этого является наличие выводковой сумки. Многие трилобиты, вероятнее всего, были хищниками, конечно, некоторые виды питались илом, другие – мелкими беспозвоночными, а некоторые даже планктоном. Последние исследования внесли большую ясность в питание трилобитов (совсем недавно был найден трилобит, у которого сохранился пищеварительный тракт и все что внутри него тоже сохранилось и стало более понятно, чем же питались трилобиты). Это оказались: оскариды, небольшие ракообразные (похожие на креветок), хиолиты (они давно вымерли), морские звезды и морские ежи (вымершие виды, называемые стилофоранами), а также моллюски.

Многие трилобиты обладали способностью свертываться в случае опасности (как мокрицы). Образ жизни членистоногих также различен. Некоторые были донными животными, копошившимися в иле, а другие отлично плавали.

    1. Эра обитания и причины вымирания трилобитов на Земле?

Трилобиты впервые возникли на Земле в кембрийском периоде – 541-485 миллионов лет назад, и они были очень разнообразны было очень велико (из-за отсутствия хищников). В этот период они развивались легко и быстро (рост, развитие, изменение сегментов и конечностей). В ордовикский период (около 485 миллионов лет назад), начались и конкуренция, и хищничество (в ходе этого периода появились более жесткие экзоскелеты и способность сворачиваться в шар в случае опасности). Это помогло трилобитам выжить в условиях появления большого количества хищников.

Трилобиты вымерли после 3-х массовых вымираний, произошедших в разные временные периоды. Все изменения, которые происходили с трилобитами могли бы помочь им восстановить свою численность после 2-х массовых вымираний.

Вымирания трилобитов

В первое – ордовикско-силурийское вымирание - произошло вымирание числа видов трилобитов с тысяч до сотен видов.

Второе массовое вымирание – девонское, поразило трилобитов примерно 375 миллионов лет назад. После второго вымирания в классе трилобитов осталось только одно семейство PROETIDAE. Но и это самое живучее семейство в конечном итоге не выдержало и вымерло.

Третье - самое разрушительное и массовое вымирание трилобитов – пермско-триасовое вымирание как раз и уничтожило всех трилобитов.

Отчего точно это произошло сказать точно ученые еще не могут, но есть две схожие теории. Предполагают, что случилось это из-за извержения сибирских вулканов. При их извержении в воздух попало огромное количество (триллионы тонн) углекислого газа. Из-за этого увеличилась кислотность океанических вод, что вызвало смерть морских животных (они задохнулись). Вторая версия, говорит примерно о том же, но считается, что из-за извержения вулканов температура воды в мелких морях и даже океанах сильно поднялась, что в свою очередь вызвало уменьшение кислорода в воде и морские обитатели – задохнулись.

Однако, а к моменту извержения сибирских вулканов численность трилобитов уже начала сокращаться. Ученые пришли к выводу, что это произошло из-за экологических и эволюционных изменений.

Глава 2. Практические аспекты исследования местонахождения трилобитов

    1. Практическая часть

Окаменелости трилобитов встречаются во многих регионах России и в других странах, где на поверхность Земли выходят ордовикские известняки (они разрабатываются в карьерах на известняк и щебенку). Особенно хорошо сохранившихся трилобитов на сегодняшний день находят в Китае в провинции Юньнань, в Канаде в провинции Альберта, в штате Нью-Йорк в США и в России в Якутии в районе Ленских столбов и Ленинградской области.

    1. Геологическая карта раскопок Ленинградской области

В Ленинградской области трилобиты сохранились лучше, чем в других областях России.

Ого, трилобиты рядом с нами. Их можно найти в Ломоновском районе Ленинградской области, поселок Ропша, в селе Путилово (Путиловский карьер) и на реке Волхов (Волховстрой правый берег). (рис. 6.)

Я попросил родителей съездить со мной в ближайшим к нам карьер, что бы своими глазами увидеть настоящие раскопки и попробовать найти трилобита.

    1. Средства для поиска окаменелостей

Подъехав к карьеру, я увидел кучи камней, валяющихся повсюду. Но без специального оборудования камни не разбить.

Мне потребовались: кирка (или молоток) и зубило - для того чтобы разбивать камни, очки для защиты глаз от мелких осколков, перчатки, чтобы руки не повредить.

Снарядившись таким комплектом, я с папой отправился искать камни, в которых могут быть окаменелости.

    1. Условия для поиска окаменелостей

Чтобы найти окаменелости в камнях, надо правильно выбирать камень! Сначала мы с папой пытались разбивать все камни подряд. Это была наша первая ошибка, мы сильно устали и почти ничего не нашли. Через некоторое время я увидел, что рядом с водой лежит куча плоских камней (известняковая порода) и увидел что-то интересное в камне (мне показалось, что там трилобит). Папа мне помог достать камень и аккуратно его разбить вдоль. Мы разбили камень и вместе с ним разбился трилобит. Это была наша вторая ошибка. Увы, его пришлось оставить там. Для того чтобы правильно разбить камень, в котором «кто-то» виднеется, надо знать строение трилобита.

Трилобит, который лежит в слое ровно, имеет больше шансов аккуратно быть вычищенным из камня, чем тот который наклонен. Мы, конечно, немного расстроились, что трилобит раскололся, но мы не отчаялись. В первой моей экспедиции в карьере мы с папой нашли несколько окамелостей (к сожалению, это были не целые трилобиты, а их фрагменты). Чаще всего это хвостовые части, это связано с тем, что во времена существования трилобитов на них охотились аномалокарисы, нектокарисы и некоторые другие существа (хищники), и съедали их (все кроме хвоста), видимо, хвост был невкусный – поэтому именно эту часть трилобита легче всего найти.

Через пару недель мы снова приехали на поиски трилобитов, вооружившись знаниями о них и теме же инструментами.

Мы много искали и нашли кое-что интересное, но опять же пока целого трилобита мы не нашли. Но зато я узнал, как правильно очищать находки. Это делается с помощью, пинцета, шила или скальпеля. Находку кладут на стол и под лампой и аккуратно вычищают по виднеющимся прожилкам.

    1. Мои находки

В карьерах легче всего найти сброшенные панцири трилобитов (во время линьки трилобит сбрасывал панцирь и обрастал новым). Но если найти свернувшегося трилобита, то будет ясно, что это не линька, так как во время опасности трилобит сворачивался клубком, защищая самую мягкую свою часть – животик. На сегодняшний день я нашел следующие окаменелости:

- Часть трилобита Asaphus

- Часть ихнофосилии

- Целого брахиопода

- Сифон головоногого малюска

- Мшанку

- Красталлы кальцита

- Гастропода

-Часть трилобита lilaenus

- Часть трилобита megistaspidella

Заключение

Цель работы достигнута. Выдвинутая гипотеза подтвердилась. Я узнал, что трилобитов действительно можно найти на территории Ленинградской области, нашел место, где их можно искать, провел лично раскопки, нашел части трилобитов и других членистоногих.

Да, конечно, я не нашел целого трилобита, но я нашел много разных фрагментов различных видов трилобитов, что доказывает их существование на территории Ленинградской области и доказывает, что здесь было море, в котором на протяжении 300 млн лет жили и развивались уникальные, совершенные существа, которые, впоследствии были названы трилобиты. Моя гипотеза подтвердилась - на территории Ленинградской области обитали трилобиты.

В ходе своей работы я изучил строение трилобитов их образ жизни и период их существования на Земле. Узнал, где и как нужно их искать, сам провел раскопки. Мне понравилось искать окаменелости, следующим летом, я обязательно поеду и в этот палеопарк, и в другие места, где можно их искать.

Список литературы

      1. С. Дробышевский, Палеонтология антрополога. «Обзор живого прошлого земли» - 2022 г. – С.118-126

      2. Манфред Баур, Окаменелости, летопись в камне. - 2021г.- С. 24-27

      3. Палеонтологический портал «Аммонит.ру» Режим доступа: URL: https://www.ammonit.ru/index.htm

      4. Я. Попов, «Палеонтология от археи до мамонтов», онлайн курс 12 уроков Режим доступа: URL: https://paleopark.ru/product/paleontology-periods/

      5. Ричард Форти, Трилобиты. Свидетели эволюции. - 2022 Г. С. 9- 17

      6. Сайт находок «Paleo hanters» Режим доступа: URL: https://type.today/en/journal/paleohunters

Просмотров работы: 189