XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Следы Пермского моря. О чем говорят камни?
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Когда мне было 3 года, я впервые оказалась на сплаве. Это был сплав по реке Чусовой. Там я собрала много разных камней. Один из палеонтологов увидел их и сказал, что это необычные камни и чтоб я забирала их домой. Я забрала и долгое время о них не вспоминала. Но недавно наткнулась на них. И мне захотелось узнать, а что все-таки в них необычного.
Актуальность нашего исследования заключается в том, что окаменелости – это одно из самых ценных свидетельств жизни на Земле в далеком прошлом. Благодаря окаменелостям мы можем заглянуть в прошлое планеты и узнать, как развивались живые организмы на протяжении миллионов лет.
Цель исследования: выяснить, отпечатки каких древних организмов есть на наших окаменелостях, и о чем это говорит.
Задачи исследования:
1. Рассмотреть окаменелости и сфотографировать их.
2. Описать каждую окаменелость, и выделить общие признаки.
3. По этим признакам найти их названия в атласе-определителе окаменелостей
4.Посетить музей Пермских древностей, найти похожие на наши окаменелости среди образцов на выставке, и определить время их существования.
5. Обсудить выводы с научным работником музея.
6. Подтвердить гипотезу нашего исследования.
Гипотеза исследования: живые организмы, чьи окаменелости мы нашли, жили в море, которое покрывало всю территорию Пермского края 299 – 250 млн. лет назад.
Методы исследования.
Есть два метода исследования окаменелостей: абсолютный и относительный.
Абсолютный нам не доступен (анализ окаменелостей происходит в лаборатории с помощью специальных приборов).
Мы использовали относительный метод: соотносили свои окаменелости по описанию и виду с теми, которые есть в атласе-определителе и в музее, где точно использовались абсолютные методы.
Также в работе использовались:
-
Метод описания.
-
Метод измерения.
-
Метод изучения литературы (атлас-определитель).
-
Метод сравнения.
-
Метод анализа.
-
Метод опроса (беседа с научным работником музея).
Объектом нашего исследования являются окаменелости – окаменелые организмы.
Предмет исследования: биологическое определение и датирование окаменелостей. Биологическое определение означает, к какой группе живых организмов ее можно отнести (морских или живущих на суше, растению или животному). Датирование – это определение «возраста» окаменелости.
Глава 1.
Окаменелости и как они образуются
Окаменелости (или фоссилии) — это остатки или отпечатки древних организмов, сохранившиеся в земной коре. Они могут включать в себя кости, зубы, раковины, отпечатки кожи, следы или даже следы жизнедеятельности (например, экскременты ии норы).
Как образуются окаменелости?
Когда живой организм умирает, его тело полностью не исчезает. Мягкие части сгнивают, а твердые подвергаются разрушительному воздействию ветра и осадков. Однако, если тело после смерти заносится песком или илом, его части могут долго сохраняться и по истечении длительного промежутка времени превратиться в окаменелости. Большинство окаменелостей принадлежит животным и растениям, жившим в воде. Это происходит потому, что после смерти их тело опускается на дно, где быстро покрывается слоем песка, наносимого водой. Постепенно останки организма оказываются все глубже погребенными под песком и илом, нижние слои которых под возрастающим давлением затвердевают, превращаясь в так называемые осадочные породы. Осадочные породы накапливаются очень медленно, и захороненные в них тела растений и животных претерпевают постоянные изменения. Минеральные соли, содержащиеся в воде, заполняют крошечные поры в костях и пространство вокруг раковин. После того как сами раковины разрушатся, их отпечатки остаются на камне. Этот процесс длится тысячелетиями. На суше мертвые тела живых организмов могут оказываться под слоем песка, наносимого ветром, или пепла, выбрасываемого из жерла вулкана при извержении. Насекомые и другие мелкие животные иногда застревают в липкой смоле. Застывая, смола превращается в янтарь и предохраняет труп от разрушения. Более крупные животные могут сохраняться в плавунах или в условиях вечной мерзлоты.
Таким образом, нужно соблюдение следующих условий:
1. Быстрое захоронение. Организм должен быть быстро погребен под осадками, чтобы защитить его от разложения и разрушения. Идеальными условиями являются захоронение в песке, иле, вулканическом пепле или под водой.
2. Отсутствие кислорода. Это замедляет процессы разложения, что способствует сохранению остатков живого существа.
3. Минерализованные воды. Вода, насыщенная минералами, необходима для процесса минерализации, когда минералы проникают в поры и полости органических остатков.
4. Длительное давление. Со временем давление осадочных пород способствует уплотнению и химическим преобразованиям, которые превращают органический материал в камень.
Глава 2
Летопись Земли
Все время существования Земли разделено учеными на периоды.
На протяжении двухсот миллионов лет на планете существовал Уральский океан — огромное водное пространство, разделявшее древние континентальные плиты — Балтику и Сибирию.
В девоне вдоль берегов Уральского океана вытянулся большой коралловый риф. Со стороны Балтики существовали острова в виде дуг с действующими вулканами, они отделяли мелкие неглубокие моря от океана.
Многочисленные лагуны, атоллы и острова были идеальным пристанищем для сине-зеленых и красных водорослей и бактерий.
В глубинах морей обитали свободноплавающие и донные животные: черви, двустворчатые моллюски и мшанки, участвовавшие вместе с кораллами, археоциатами и брахиоподами в построении рифов. Появились морские ежи, морские звезды и первые примитивные бесчелюстные панцирные позвоночные, похожие на рыб.
В конце девона океан превратился в цепь очень солёных мелких и тёплых морей и озер.
Более всего нас будут интересовать карбон (359-299 млн. лет назад) и пермь (299-251 млн. лет), так как именно тогда, 300 миллионов лет назад на Урале было Пермское (Предуральское) море. Неглубокое и теплое, оно было домом для кораллов, брахиоподов и моллюсков. Дно населяли трилобиты, брюхоногие моллюски, морские ежи, в толще воды встречались многочисленные рыбы и головоногие моллюски. К концу пермского периода полностью вымерли трилобиты. Хозяевами морей стали хрящевые рыбы – акулы, сильные и ловкие хищники.
Этот период был открыт в 1841 году шотландским геологом Родериком Мурчисоном, и был назван в честь Пермского края – «пермский период», «пермь».
Глава 3
Анализ окаменелостей
Окаменелость №1 (фото 2, 3).
Фото 2 Фото 3
В музее мы обнаружили похожие образцы:
Фото 4 Фото 5
Два последних образца (фото 4,5) относятся колонии мшанок (нижняя пермь).
Мы делаем вывод, что наши образцы (фото 2,3) тоже к ним относятся.
Мшанки - морские беспозвоночные организмы. Некоторые мшанки похожи на комки (на твердых поверхностях - камнях, раковинах и т.д.), другие похожи на веера или кустики. Их легко узнать по сеточке. Современные мшанки выглядят так, как на фото 6.
Фото 6
Окаменелость №2 (фото 7, 8).
Фото 7 Фото 8
В атласе окаменелостей мы нашли то, что могло быть нашей окаменелостью (фото 9-11):
Фото 9 Фото 10 Фото 11 Фото 12
Образцы на фото 9-11 – четырехлучевые кораллы (ругозы).
Мы предполагаем, что наши образцы на фото тоже относятся к ним.
Четырехлучевый коралл (ругоза) был широко распространен в карбоне (это 359-299 млн лет назад) и перми (299-251 млн. лет назад).
Кораллы, похожие на кубки или рога, крепились острым концом ко дну моря.
Окаменелость №3 (фото 13-18)
Большая по размерам: 32 см в длину, 20 см в ширину, толщина 5 см.
Если внимательно ее осмотреть и потрогать, то можно увидеть и почувствовать с одной стороны границу, по которой проходила кромка воды – часть поверхности гладкая, обветренная, сглаженная водой, а часть - нет.
В этой окаменелости мы насчитали 4 разных вида организмов:
-
Четырехлучевые кораллы (ругозы)
-
Криноидеи - морские лилии
-
Вздутые раковины фузулинид
-
Водоросли
Четырехлучевые кораллы (ругозы), выступающие в виде рога, мы видим на фото 13-14:
Фото 13 Фото14
Мы сравниваем с кораллом (фото 9-11) и делаем вывод, что образцы относятся к кораллам (ругозам).
С другой стороны окаменелости также есть кораллы – сначала мы решили, что это брахиоподы.
Но после тщательного анализа и беседы с научным работником музея Жужговой Л.В, мы убедились в том, что это кораллы.
Фото15 Фото 16
Брахиоподы (фото 16, 17) - не моллюски, хотя имеют двустворчатую раковину, а самостоятельный тип морских раковинных животных. Брахиоподы прикрепляются ко дну толстой мускулистой ножкой. Иногда брахиопод называют плеченогими (Brachiopoda, от греч. brachion — плечо и podos — нога).
фото 17(окаменелость брахиопода)
Как оказалось, на обратной стороне образца мы видим коралл в разных положениях (фото 18-20):
Фото18 Фото 19
Фото 20
В окаменелости №3 под лупой мы разглядели частички окаменелых водорослей и членики лилий.
Их частицы оказались очень маленькими для фотографии.
Это – лилии из музея (фото 21, 22):
Фото21 Фото 22
Морские лилии (или криноидеи) - это донные животные с сидячим образом жизни.Тело лилии состоит из стебля, чашечки и брахиолей - рук. Стебли и руки состоят из члеников различной формы.
Фузулиниды - э то простейшие морские организмы, похожи на рис (фото 23,24):
Фото 24
Фото 23
На фото 23 окаменелость фузулинид в 10-кратном приближении (с помощью лупы).
Мы придумали название для нашей окаменелости №3: «Криноидно- фузулинидовый известняк с кораллами и водорослями» возраста примерно 300 млн лет.
Окаменелость №4 (фото 24,25).
Фото 24 Фото 25
Мы нашли похожую окаменелость на английском форуме (окаменелость найдена в Англии, фото 26,27), сделали вывод, что это трубчатый коралл (серингопора).
В атласе-определителе нашли подтверждение нашим предположениям.
Фото 26 Фото 27
В атласе-определителе (фото 28-31):
Фото 28 Фото 29
Фото 30 Фото31
Итак, в ходе нашего исследования мы подтвердили гипотезу: организмы, чьи окаменелости мы нашли, жили в море на территории Пермского края примерно 300 млн лет назад.
Заключение
В ходе нашего исследования мы подтвердили гипотезу: живые организмы, чьи окаменелости мы нашли, жили в море, которое покрывало всю территорию Пермского края 300 млн. лет назад.
Выводы мы сделали следующие:
1. Образование окаменелостей – процесс, который занимает миллионы лет.
2. По окаменелостям можно определить, как давно и кто именно жил на этой территории.
3. Мы обнаружили такие окаменелости: мшанки, кораллы –ругозы, морские лилии, водоросли, фузулиниды, трубчатые кораллы. Это –морские жители. Значит, наши окаменелости из древнего Пермского моря.
4. Возраст окаменелостей – 300 млн. лет
5. Этим летом мы планируем пополнить нашу коллекцию и, возможно, открыть что-то новое.
Список использованной литературы
Геологические памятники Пермского края: энциклопедия/ под ред. Чайковского И.И., 2009.
Основы палеонтологии в 15 томах по ред. Ю.А.Орлова, 1960г. Мшанки, брахиоподы.
Палеонтология.Ч.1. Растения. Под ред. Г.М. Сунгатуллиной, Р.Х.Сунгатуллина. Казань,2024.
Энциклопедия для детей. Т4. Геология. Москва, 1995.
Интернет-источники
Детская энциклопедия Потому.ру https://potomy.ru/
Палеонтологический портал «Аммонит.ру» https://www.ammonit.ru/