Палеонтология. От детской мечты - до палеонтологической находки в руках

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

Личный портфель

Палеонтология. От детской мечты - до палеонтологической находки в руках

Сарычева В.А. 1
1МАОУ "Гимназия 17" г. Пермь
Сунцова Е.В. 1
1МАОУ "Гимназия 17"
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

С раннего детства моим увлечением была игра в «археолога». В детских магазинах один за другим мы скупали все возможные наборы: «Раскопки», «Юный археолог», «Драгоценные камни». В возрасте 6 лет любимой настольной книгой у меня была энциклопедия/справочник «Камни и минералы» Р. Хёхляйтнера, и новое увлечение коллекционирование камней и минералов. Время шло, сейчас мне 10 лет, а мечта прикоснуться к истории и найти в настоящем мире остатки древних животных, меня не покидала.

Летом 2023 года я с дедушкой ездила на север Пермского края, Красновишерский район, посёлок Вая, река Вишера. В этой поездке я нашла образец горной породы с фрагментом скелета древнего животного. Эта находка вдохновила меня на изучение науки палеонтологии и участие в научно-практической конференции среди школьников.

Тема моей научно-практической работы - Палеонтология. От детской мечты - до палеонтологической находки в руках.

Я хочу поделиться с ребятами особенностями науки палеонтологии, показать и рассказать интересное о моей находке.

Цель моей работы – изучить и диагностировать органический остаток в найденной горной породе.

Задачи моей работы:

  1. Организовать полевое исследование.

  2. Провести раскопки.

  3. Изучить палеонтологическую литературу для обнаруженного организма.

  4. Проанализировать мнение специалистов.

  5. Описать особенности и диагностировать тип ископаемого остатка.

  6. Нарисовать модель брюхоногого моллюска.

  7. Собрать весь материал в единую работу и выступить на научно-практической конференции.

Предмет моего исследования: Горная порода и ископаемый остаток.

Объект моего исследования: Территория берега реки Вишера в районе посёлка Вая.

Гипотиза: если я найду остатки древних морских животных, я получу подтверждение существования на месте Уральских гор древнего Уральского океана 500 – 300 млн. лет назад.

Актуальность: ископаемые организмы всегда вызывали интерес людей разного возраста. Пройдет время и новые достижения палеонтологии внесут поправки в наше представление о далеком прошлом Земли. 

  1. Восстановление истории развития отдельных групп организмов. Палеонтология позволяет определить время появления и вымирания видов организмов, темпы их эволюции, физиологию, расширение и сужение ареалов, миграцию. 

  2. Определение геологического возраста пород и поиск полезных ископаемых. Изучение остатков вымерших животных помогает разумно использовать созданные природой невосполнимые богатства: известняки, каменный уголь, нефть. 

  3. Познавательная и научная ценность. Палеонтологические знания помогают установить связь между настоящим и прошлым, восстановить условия зарождения жизни на Земле, определить какие животные её населяли, как они выглядели и в каком климате жили. 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Основные понятия.

Палеонтология – наука об ископаемых. Она изучает органический мир прошлых геологических эпох и закономерности его исторического развития в тесной связи с изучением истории развития Земли.

Большинство представителей животного и растительного мира прошлого можно найти только в ископаемом состоянии, это так называемые окаменелости, или ископаемые.

Окаменелость – минерализованные останки или отпечатки животных и растений, сохранившиеся в почве, камнях и затвердевшей смоле. Окаменелости пополняют летопись развития жизни на Земле.

Горные породы — это природные тела, состоящие из одного или нескольких минералов. Это известняк, глина, песок, гранит, мрамор, каменный уголь, мел, торф.

Эволюция - естественный процесс развития живой природы. 

Пройдет время и новые достижения в палеонтологии внесут поправки в наше представление о далеком прошлом Земли, но познавательная и научная ценность этих знаний очень важна для нас. Мир, в котором мы живем сегодня – результат длительной эволюции. Мы, пользуясь богатствами, созданными природой сотни миллионов лет: известняками, каменным углем, нефтью, должны пользоваться ими разумно, ведь они невосполнимы.

Ученый, которые исследует остатки древних организмов, занимается их поиском, описанием и систематизацией, открывает неизвестные виды, выясняет образ жизни этих существ, называется палеонтологом.

Палеонтология изучает видовой состав ископаемых организмов, их морфологию и изменчивость, решает вопросы эволюции, восстанавливает основные направления развития животных и растений. По объектам изучения палеонтология подразделяется на палеозоологию и палеоботанику.

Палеозоология изучает животный мир геологического прошлого, делится на палеозоологию беспозвоночных и палеозоологию позвоночных.

Палеоботаника изучает растительные остатки.

Исследованием микроорганизмов занимается микропалеонтология.

1.2 Объекты палеонтологии.

Палеонтология изучает сохранившиеся в ископаемом состоянии остатки животных и растений. Их называют окаменелости или фоссилии (fossilia). К окаменелостям относят также следы жизнедеятельности организмов (следы ползания, сверления). Объектами палеонтологических исследований являются любые ископаемые биологического происхождения. Для всех них широко используют термины «органические остатки», «ископаемые», «окаменелости» и «фоссилии» (лат. fossilis – погребенный, ископаемый).

1.3 Определение типа сохранности ископаемых.

В зависимости от полноты сохранности и своеобразия остатков выделяют следующие типы ископаемых: 

  1. Субфоссилии - ископаемые, у которых сохранился скелет и слабоизменённые мягкие ткани. К ним принадлежат находки некоторых животных в вечной мерзлоте, битумах, вулканических пеплах или смоле.

  2. Эуфоссилии - целые окаменевшие скелеты древних организмов или их фрагменты. Кроме скелетов, к этой группе относят раковины моллюсков, органические остатки листьев, плодов, семян растений.

  3. Ихнофоссилии - следы жизнедеятельности организмов. Чаще всего это отпечатки и следы ползания, выедания, различные ходы и норки, следы продвижения крупных позвоночных по поверхности земли.

  4. Копрофоссилии - остатки продуктов жизнедеятельности ископаемых организмов. Сюда относят продукты пищеварения позвоночных животных (окаменевшие фекалии), либо не до конца переваренные остатки других организмов. [1]

  5. Хемофоссилии - скопаемые бактериального, цианобионтного, растительного и животного происхождения. Хемофоссилии сохраняют химический состав биомолекул, позволяющий определить систематическое положение исходного организма. (Пример: нефть).

    1. Тип моллюски.

Общая характеристика: одиночные, двусторонне-симметричные или ассиметричные животные. Большое разнообразие, известно более 150 000 современных и ископаемых видов.

Среда обитания: водная, наземная.

Систематика включает: семь классов: - Панцирные, Моноплакофоры, Брюхоногие, Лопатоногие, Двустворчатые, Головоногие, Тентакулиты.

Ниже подробнее рассмотрим класс брюхоногих моллюсков, которому посвящен мой проект.

    1. Класс Брюхоногие моллюски. Gastropoda.

Класс Gastropoda (от греч. gaster — желудок; pous, podos — нога) насчитывает около 100 тысяч современных и ископаемых видов и является самым многочисленным среди моллюсков. В отличие от других классов брюхоногие моллюски живут не только в водной, но и в наземной среде. Большинство имеют раковину различной формы, у меньшинства (голожаберные, голые слизни и некоторые другие) раковина отсутствует. Размеры раковин максимально достигают 70 см. Брюхоногие известны с кембрийского периода до настоящего времени.

Брюхоногие моллюски имеют обособленную голову, ногу и туловище (рисунок 1). У низших гастропод нога и туловище не всегда четко разграничиваются. Они ведут активный образ жизни, что обусловило хорошее развитие нервной системы и органов чувств. Нервная система гастропод представлена ганглиями (нервными узлами) и перемычками между ними (нервными стволами).

Рисунок 1. Схема строения гастропод:

а — взаимоотношение раковины и мягкого тела; 

б — схема строения переднежаберных гастропод

Обозначения: ао — анальное отверстие; жл — желудок; жб — жабры; кр — крышечка; мп — мантийная полость; нг — нога; нр — нервные узлы;

рк — раковина; ро — ротовое отверстие; ср — сердце; сф — сифон

В головном отделе имеются глаза и 1—2 пары щупалец. Измельчение и перетирание пищи происходит с помощью радулы, расположенной в ротовой полости и в глотке. Радула представляет собой ленту, подобную выпуклой микротерке. Как и терка, она состоит из поперечных рядов мельчайших хитиноидных зубчиков.

На нижней брюшной стороне находится мускулистая подошвообразная нога, которая служит для ползания. У крылоногих гастропод нога преобразована в плавники и приспособлена для парения в толще воды. В задней части ноги нередко имеется крышечка различных формы и строения. Втягивание ноги внутрь раковины сопровождается закрыванием устья крышечкой.

Раковины гастропод имеют различную форму. Спирально-конические и спирально-винтовые раковины различаются по направлению навивания. При исследованиях принято ориентировать раковину макушкой вверх, а устьем к себе. Если устье раковины располагается справа от оси, то раковина правозавитая, если слева от оси — левозавитая. Со стороны макушки у правозавитых раковин обороты закручены по часовой стрелке, у левозавитых — наоборот. Гастроподы с правозавитой раковиной преобладают; левозавитые встречаются значительно реже. [ 1,2,4]

    1. Образ жизни и условия существования.

Гастроподы живут не только в водной среде, но и в воздушной. У большинства водных форм для дыхания служат жабры.

У наземных форм дыхание осуществляется с помощью легких, представляющих обособленное пространство мантийной полости, которое пронизано кровеносными сосудами. В водной среде гастроподы обитают во всех типах вод — от пресноводных до нормально-соленых; в морских бассейнах они встречаются на глубинах до 500 м. Животные в основном ведут бентосный образ жизни, немногие — планктонный. По способу питания различаются хищные и растительноядные формы. Гастроподы размножаются половым путем, имеются раздельно - полые и гермафродиты; для некоторых родов характерно живорождение. (Рисунок 2).

Рисунок 2. Среда обитания и образ жизни брюхоногих моллюсков.

    1. Принципы классификации и систематика. 

Брюхоногие моллюски различаются по двум признакам: по способу дыхания (жабры или легкие) и положению жабр по отношению к сердцу.

Выделяются три подкласса: 1) переднежаберные 2) заднежаберные 3) легочные. Имеются и другие системы, учитывающие строение радулы как один из важнейших признаков класса. [1]

    1. Геохронологическая история и геологическое значение. 

Гастроподы произошли от моноплакофорных предков. Переднежаберные появились в кембрийском периоде, заднежаберные и легочные возникли в каменноугольном периоде; максимальный расцвет брюхоногих моллюсков приходится на кайнозойскую эру. Скопления гастропод могут образовывать ракушечники. [5]

  1. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Организация полевого исследования.

Пермский край богат разнообразными полезными ископаемыми, что объясняется сложным рельефом горной и равнинной частей края. На севере края в Красновишерском районе добывают алмазы.  Именно в Пермском крае был найден первый российский алмаз. [9]

История Уральских гор начинается с протерозойской эры. 550 млн лет назад в Кембрийский период на месте современного пояса Уральских гор сформировался Уральский океан, по размеру сопоставимый с современным Красным морем. [3]

В каком интересном месте мы живем, подумала я, дочитав книгу Малахова А.А. Как произошли Уральские горы. Своё путешествие мы решили начать с севера Пермского края, Красновишерский район. Точное месторасположения найденного остатка древнего животного (Приложение 1) я привела в таблице 1.

2.2 Сбор информации и анализ литературы.

В процессе сбора информации по обнаруженной находке я посетила несколько музеев, связанных с палеонтологией и геологией Пермского края [9]:

- Музей палеонтологии и исторической геологии;

- Музей пермской системы;

- Музей пермских древностей.

И посредством электронной почты связалась с Вятским палеонтологическим музеем.

Выражаю огромную благодарность специалистам в этой области за уделённое мне время, консультацию, и возможность задать свои вопросы.

Мнения специалистов разделились, предположительно определив мою находку как аммонит или гастропода. Это обусловлено тем, что сохранность раковины моллюска плохая, часть скелета погружена во вмещающую породу - известняк, точная диагностика по фото затруднена. [11]

Диагностика проведена, и мы получили данные о моей находке, моллюск обитал в соленой морской воде, предварительно 360 млн лет назад, в то время на месте Уральских гор был Уральский океан.

Каменноугольный период, или Карбон начался 360 млн лет назад. Жизнь окончательно закрепилась на суше. Своим названием период обязан огромным залежам каменного угля. Уголь возникал из огромного количества погибших растений, которые накапливались и постепенно захоранивались, не успевая разлагаться.

Раковина моллюска погружена во вмещающую породу – известняк, цвет светло-серый сверху и темно-серый почти черный на обороте. Что подтверждает соответствие каменноугольному периоду.

2.3 Описание окаменелости.

Для описания окаменелости я пользовалась научной литературой Данукаловой Г.А Палеонтология в таблицах [1]

Таблица 1

1

Местонахождения

Пермский край, Красновишерский район, посёлок Вая, окаменелость находилась в воде р. Вишера.

2

Дата

Лето 2023 года

3

Вес

425 грамм

4

Тип сохранности

Эуфоссилия

5

Царство

Животные

6

Тип

Моллюски

7

Характеристика скелета

раковина близка к спирально-конической, наружная поверхность пористая,

сильно измененная,

скульптура не диагностируется из-за плохой сохранности,

лопастной линии нет

8

Среда обитания

Моллюск обитал в теплых морских условиях, вел малоподвижный донный образ жизни.

9

Горная порода

Известняк

    1. Сравнительная таблица.

Из полученных материалов, я сделала вывод и составила сравнительную таблицу, чтобы с точностью определить вид моего моллюска.[1] Мой образец все же больше соответствует классу брюхоногие моллюски – Gastropoda. И главной особенностью является форма раковины – спирально-коническая.

В приложение я добавила нарисованную модель моллюска как он выглядел раньше, когда жил на этой Земле (Приложение 2). [10,12]

Таблица 2

1

Тип

Моллюски

Моллюски

2

Класс

Головоногие моллюски

Брюхоногие моллюски

3

Подкласс

Аммониты

Переднежаберные

4

Отряд

Гониатиды

Археогастропода

5

Раковина

Дисковидная

Спирально-коническая

6

Место и образ жизни

Море нормальной солености

Море

7

Изображение

    

    1. Современные улитки Караколусы.

В се чаще встречаются необычные домашние питомцы. Среди таких любимцев выделяют улиток. В домашних террариумах держат не только крупных по размеру ахатин. Встречаются и более мелкие представители, относящиеся к данному роду. Популярность начали набирать улитки караколусы. Они достаточно привлекательные. Имеют необычную раковину.

Рисунок 3. Современная улитка Караколус.

Кроме этого, за ними не требуется специальный уход. Именно это и способствует такой популярности.

В переводе с испанского языка caracolus sagemon (караколус сагемон) означает – раковина. Караколус представляет собой тропического древесного моллюска. Такой вид подходит для содержания в террариумах. Отличается данный вид красотой и привлекательность.[13]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам моей работы можно сделать следующие выводы:

  1. Детская увлечённость живой природой, исследовательскими опытами и интересными находками выросла в идею настоящего проекта.

  2. Результатом долгожданной поездки стала находка красивого органического остатка, который послужил объектом исследования для этого проекта.

  3. Во время сбора информации я посетила несколько палеонтологических музеев нашего города, в одном из которых мне предложили поучаствовать в XII Всероссийской детской палеонтологической научно-практической конференции, и я решила стать ее участником.

  4. В ходе сбора информации я узнала, что в нашем городе существует несколько детских кружков юных геологов и палеонтологов, которые организуют настоящие экспедиции по Пермскому краю.

  5. Организовала полевое исследование и провела расскопки, обнаружила окаменелость с остатками древнего животного.

  6. Провела исследование и анализ собранной информации по найденному органическому остатку и провела сравнительную характеристику, которая с высокой точностью помогла мне диагностировать находку.

  7. Сравнила брюхоногого моллюска с современными улитками Караколусами.

  8. Цель моей научно-исследовательской работы была достигнута.

  9. Собрала весь материал в единую работу и выступила перед одноклассниками.

ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Данукалова Г.А., Палеонтология в таблицах. Методическое руководство. Тверь: Издательство ГЕРС, 2009.

  2. Рычкова И.В., Рябчикова Э.Д. Палеонтология в таблицах. Пособие для учащихся Школы юного геолога. 2 изд. 2015.

  3. Малахов А.А. Как произошли Уральские горы. – Изд.2-е, испр. И доп. – Свердловск, 1951.

  4. Леонтьева Т.В., Куделина И.В., Фатюнина М.В. Основы палеонтологии и общая стратиграфия. Оренбург, 2013.

  5. Михайлова И.А., Бондаренко О.Б., Издательство московского университета. Палеонтология, 2.

  6. Богданов Д.В. Звероящеры и другие пермские монстры
    М.: Фитон XXI, 2018.

  7. Кузнецова Е.А. Геология и нефтегазоносность Урала и Предуралья (на примере Пермского края), 2022.

  8. Евсеева Н.С., Шпанский А.В. Методы палеогеографических исследований. Томск: ТГУ, 2011.

  9. Чайковский И.И. Геологические памятники Пермского края. Пермь, 2021.

  10. Руженцев В.Е. Нижнепермские аммониты южного Урала. II Аммониты артинского яруса. Москва, 1956.

  11. Хёхляйтнер Р. Камни и минералы. 2022.

  12. https://www.ammonit.ru/ Палеонтологический портал.

  13. https://proulitok.ru/vidy-ulitok/karakolus-ulitka/ Древесная улитка Караколус.

  14. П риложение 1

  15. Приложение 2

Просмотров работы: 67