IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ШИХАНЫ – СОКРОВИЩА РОДНОГО КРАЯ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В своей научной работе я решила рассказать об одном из самых удивительных мест нашей родины – горах Шиханах.
Актуальность темы исследования
Я выбрала эту тему, так как Шиханы – уникальное место, и другого такого природного памятника нет во всем мире. Я считаю, что в год экологии тема охраны редких природных памятников особенно актуальна, и необходимо привлечь внимание к сохранению этого неповторимого чуда природы. Шиханы таят в себе множество загадок и представляют интерес для геологов, археологов, биологов и представителей многих других профессий.
Цель работы
Шихан Юрактау – самый северный в цепочке из четырех Шиханов
Целью моей работы было исследовать горы Шиханы и их неповторимую природу. Для этого мы с родителями совершили путешествие в окрестности города Стерлитамак, во время которого посетили Шиханы Шахтау, Куштау, Тратау и Юрактау, где нашли образцы камней с необычными следами ископаемых животных и различных организмов. (Приложение №1)
В ходе исследования я наглядно убедилась, что в древности на территории Урала был огромный океан, а современные Шиханы – это ряд из четырех коралловых рифов, выходящих на поверхность земли. Эту теорию подтверждают найденные мною образцы, которые, как выяснилось, оказались затвердевшими кусочками кораллов, моллюсков и следами многих других рифостроителей и рифолюбов. (Приложение №2)
С точки зрения геологии еще более интересным является тот факт, что Шиханы – это лишь часть огромной цепочки рифов, которая растянулась на 2,5 тысячи километров от Прикаспия до Северного Ледовитого океана. Все они находятся глубоко под землей, и только Шиханы были выведены на земную поверхность благодаря поднятию тектонического блока.[2]
Практическая значимость моего исследования состоит в том, что результаты моей работы могут быть полезны в геологии, биологии, археологии и нефтегазодобывающей отрасли.
Картина древних обитателей морского мира
С точки зрения биологии и археологии, ценность моей работы состоит в том, что многие представители морской фауны, обитавшие здесь около 300 миллионов лет назад, вымерли. И встретить их сегодня мы можем только в музеях или на страницах книг.
Кроме этого результаты моей работы могут быть полезны в нефтегазодобывающей отрасли, так как на одном из Шиханов мы нашли образец горной породы, содержащий нефть. В связи с этим я решила исследовать пористость нескольких образцов с Шиханов, чтобы определить, могут ли подобные рифы под землей быть природными резервуарами для нефти и газа.
Подробнее о древних обитателях Шиханов и о том, как проводились опыты по определению пористости горных пород, я расскажу в своей работе.
Глава 1. Основные рифолюбы и рифостроители Шиханов
Исследуя Шиханы я обнаружила различные следы окаменевших рифостроителей и рифолюбов. Рифостроители – это организмы, которые образуют риф, а рифолюбы – те, кто на них живет. По найденным образцам я составила их описание.
§1.1 Палеоплезины
Основными рифостроителями Шиханов были палеоплезины. Они образовывали густые заросли и представляли собой крупные изогнутые пластины размером примерно 0,5 метров и толщиной около 1 сантиметра. Палеоплезины, по мнению ученых, были схожи с современными гидроидными или с красными водорослями.[1] (Приложение №3)
Красные водоросли
Современные гидроидные
Пластины палеоплезин, найденные на Шиханах
§1.2 Кораллы
Кораллы – морские организмы, которые, как и палеоплезины, с основной каркас рифа. Мне удалось встретить следы колониального коралла. На Шиханах они были огромными и достигали одного метра в длину.[1] (Приложение №4)
Многообразие современных кораллов
Шестилучевые современные кораллы
Окаменелый образец колониальных древних кораллов на Шиханах. Поперечный разрез
Колониальный коралл. Продольный разрез
§1.3 Гастроподы
Одним из самых распространенных видов рифолюбов являются гастроподы или улитки. Гастроподы – это небольшие моллюски, обитающие в морских, солоноватых и пресных водах, а также на суше. Как правило, они имеют раковину в виде спирали и питаются водорослями и бактериями. Но есть среди них и хищники. [3] (Приложение №5)
Представитель современных гастропод
Нассариус – гастроподынаших дней
Следы древних гастроподна Шиханах
§1.4 Головоногие моллюски с прямой и изогнутой раковиной
На Шиханах мне удалось найти следы древних головоногих моллюсков с прямыми и изогнутыми раковинами. Головоногие моллюски - самые высокоразвитые в плане эволюции животные типа мягкотелые. Они перемещались по дну с помощью щупалец, выполняющих не только функции захвата пищи и защиты от врагов, но и функцию движения.[4] (Приложение №6)
След головоногого моллюска с прямой раковиной в разрезе камня
Рисунок древних головоногих моллюсков с прямой раковиной
След головоногого моллюска с изогнутой раковиной найденный на Шиханах
§1.5 Наутилоидеи
Наутилоидеи – древнейшие представители головоногих моллюсков. Их следы на Шиханах встречаются наиболее часто. По строению и образу жизни наутилоидеи были похожи на современных наутилусов. Они имели наружную раковину и являлись хищниками. [1] (Приложение №7)
Следы наутилоидей в разрезе камня
Современный наутилус
Следы древнего захоронения наутилоидей на Шиханах
§1.6 Мшанки
Микроскопические организмы, мшанки, обитали в разных зонах Шиханов и образовывали колонии размером в несколько метров. Формы колоний мшанок бывают разнообразные. Среди тех, что обитали в Башкирии, мне удалось найти сетчатые формы.[1] (Приложение №8)
Колония современных мшанок
Современные сетчатые мшанки
Следы древних сетчатых мшанок, найденные в разрезах камней на Шиханах
§1.7 Брахеоподы
Эти мелкие морские одиночные животные ведут преимущественно сидячий образ жизни на мелководьях. Их часто путают с двустворчатыми моллюсками, но в отличие от моллюсков их раковина несимметричная. Брюшная створка брахиопод обычно больше спинной, в то время как у двухстворчатых моллюсков створки одинаковы. Питаются брахеоподы, фильтруя воду и отбирая из нее съедобные частики. [5]
Различные представители современных брахеопод
Форма раковин брахеопод разнообразна и определяется формой и соотношением брюшной и спинной створок. В зависимости от этого выделяют разные подклассы брахеопод. На Шиханах я нашла представителей некоторых из них. (Приложение №9)
Следы створок брахеопод найденные на Шиханах
Отпечаток брахеоподы
Слепок брахеоподы с ручным аппаратом (справа)
§1.7.1 Продуктиды
Продуктиды – относятся к брахиоподам и отличаются сильно выпуклой створкой и наличием игл. Они обитали на дне и опирались на иглы. На Шиханах встречаются ребристые и гладкие раковины продуктид. [1](Приложение №10)
Слепок продуктиды с ребристой раковиной
Слепок продуктиды с гладкой раковиной
§1.7.2 Ринхонеллиды
Ринхонеллиды – брахиоподы с отчетливым ребристым рисунком на створке. Мне удалось найти несколько образцов хорошо сохранившихся ринхонеллид. [1] (Приложение №11)
Следы ринхонеллид, найденные на Шиханах
§1.8 Иглокожие
Из иглокожих на Шиханах можно встретить останки интереснейших морских животных - морских лилий. Скелет морской лилии состоит из чашечки, стебля и рук. На длинном стебле располагается чашечка, из которой ветвятся подвижные руки, помогая лилиям собирать пищу. [5] (Приложение №12)
Современные морские лилии на коротком стебле
Морская лилия на длинном стебле
Фрагмент рук древней морской лилии
Фрагмент стебля древней морской лилии в разрезе камня, найденного на Шиханах
Таким образом, я постаралась систематизировать и описать представителей живой природы рифа по найденным мною следам, а все полученные результаты занесла в небольшую брошюру.
Глава 2. Определение пористости породы рифов
Кроме описания морской фауны рифа, я так же провела эксперимент для определения пористости породы Шиханов, чтобы убедиться в том, что коралловые рифы действительно могут быть природными резервуарами для хранения нефти и газа. Для этого я поместила несколько образцов в емкость с окрашенной водой на 5 часов и после полного их высыхания сделала несколько расколов. Через поры и трещины окрашенная жидкость проникала внутрь. Это значит, что подобные экосистемы под землей и в самом деле могут содержать нефть или газ.
Образцы породы, окрашенные в результате эксперимента. На фото видно, как через поры и трещины окрашенная жидкость проникла вглубь породы.
Образец породы, найденный на Шиханах, содержащий нефть
Так изучив риф на поверхности земли, можно узнать, где горная порода более пористая, и где лучше бурить скважины. Эта информация будет полезна в нефтегазовой отрасли для более эффективной добычи нефти и газа.
Заключение
В целом мои исследования будут полезны в геологии, археологии, биологии, нефтяной промышленности и во многих других областях различных наук, так как Шиханы многогранны и таят в себе множество загадок и ответов на них. И каждый найденный здесь образец является неповторимым свидетельством расцвета фауны древнего морского мира, простирающегося на территории Урала около 300 миллионов лет назад! Но и в наши дни флора и фауна Шиханов продолжает удивлять многообразием и своей уникальностью, так как большинство из растений, произрастающих здесь, занесены в красную книгу и могут существовать только в условиях этих Шиханов.
Шахтау – Шихан, разрушенный предприятием
В результате работы я убедилась, что Шиханы - это действительно неповторимый доисторический природный памятник планетарного масштаба. Но, к сожалению, не смотря на всю уникальность этих гор, я узнала, что одна из них, Шахтау, была уничтожена добывающим соду предприятием. Это очень печально, так как три оставшихся Шихана тоже могут быть разрушены. И я думаю, что в год экологии необходимо привлечь внимание к этой проблеме.
Проведя опрос среди своих сверстников и взрослых, я выяснила, что большинство из окружающих меня людей не знали о том, что на Урале когда-то было море. Но с удовольствием побывали бы там и посмотрели своими глазами на наши коралловые рифы. Поэтому, я считаю, необходимо объявить Шиханы в Башкирии заповедником и постараться всеми силами сохранить достояние нашей родины!
Библиографический список
Пермский риф Шахтау. Е.И. Кулагина, И.А. Скуин, О.Л. Коссовая. – Уфа: Белая река. – 2015. – 72с.
Уникальные памятники природы – шиханы Тратау и Юрактау. под ред. А.И. Мелентьева, В.Б. Мартыненко. – Уфа: Гилем, Башк. энцикл., 2014. – 312 с.
Учебно-методическое пособие по геологии. Кривцова Л.Д. Рязань. 2010.
http://animalzoom.ru/mollyuski
http://ru.wikipedia.org
Приложение №1
Фотография №1. Гора Юрактау. Вид сбоку.
Приложение №2
Фотография №2. Процесс исследования гор.
Приложение №3
Фотография №3. Палеоплезины, найденные на Шиханах.
Фотография №4. Палеоплезины, найденные на Шиханах.
Приложение №4
Фотография №5. Кораллы, найденные на Шиханах. Поперечный разрез.
Фотография №6. Кораллы, найденные на Шиханах. Вид сбоку.
Приложение №5
Фотография №7. След гастроподы в камне, найденном на Шиханах.
Приложение №6
Фотография №8. След головоногого моллюска с прямой раковиной слева и со спиральной раковиной справа.
Фотография №9. След головоногого моллюска с изогнутой раковиной.
Приложение №7
Фотография №10. След наутилоидеи в камне, найденном на Шиханах.
Фотография №11. След наутилоидеи в разрезе камня на Шиханах.
Фотография №12. След массового захоронения наутилоидей на Шиханах.
Приложение № 8
Фотография №13. Мшанки, найденные на Шиханах.
Фотография №14. Мшанки. Сетчатые формы.
Приложение №9
Фотография №15. Следы различных брахеопод.
Фотография №16. След брахеоподы слева и след ручного аппарата брахеоподы справа.
Фотография №17. Следы различных брахеопод.
Фотография №18. Следы различных брахеопод, найденные на Шиханах.
Фотография №19. Следы различных брахеопод.
Приложение №10
Фотография №20. Раковина продуктиды с ребристой створкой. Вид спереди.
Фотография №21. Раковина продуктиды с ребристой створкой. Вид сбоку.
Фотография №22. Слепок раковины продуктиды с гладкой створкой, найденный на Шиханах.
Фотография №23. Раковина продуктиды с гладкой створкой.
Приложение №11
Фотография №24. След раковины ринхонелиды в камне на Шиханах.
Фотография №25. Раковина ринхонелиды.
Приложение №12
Фотография №26. Фрагмент стебля древней морской лилии в разрезе камня, найденного на Шиханах
Фотография №27. Фрагмент рук древней морской лилии.
Приложение №13
Следы различных других живых организмов, обитающих на Шиханах
Фотография №28. Следы спиральных раковин, найденные на Шиханах.
Фотография №29. Следы жизнедеятельности кораллового рифа и его обитателей.
Фотография №30. След от ребристой раковины в камне.
Фотография №31. Слепок ребристой раковины внутри камня.