VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Древние обитатели Казанского моря
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Наша планета Земля не всегда была такой, как сейчас. Меняется состав океанов и атмосферы, вырастают и разрушаются горы, зарождаются и высыхают моря, реки прокладывают себе новые пути. В ходе этих глобальных перемен жизнь на Земле продолжается, но меняется. Какие бы события ни происходили на Земле, растения, животные и микроорганизмы ухитрялись приспосабливаться к новым условиям. И вновь происходят различные перемены.
Откуда же мы знаем об этом? О возникновении Земли и развитии жизни на ней рассказывает палеонтология – наука, занимающаяся изучением живого прошлого земли (Приложение, рисунок 1). А также нам помогает экология – наука, изучающая взаимоотношения живой и неживой природы.
Оказывается, этими науками интересуются не только учёные, но и некоторые самостоятельные любители - исследователи. Мне всегда было интересно, как развивалась жизнь на земле, каким был животный и растительный мир. Насколько он отличается от современного. Перед нами последствия экологии растительного и животного мира древнейших времен.
Однажды в деревне на дне глубокого оврага я увидел необычные камни, которые выделялись отдельными полосами по дну и краям оврага (Приложение, рисунок 2). При внимательном рассмотрении я увидел, что не все камни одинаковые, ровные. На некоторых камнях присутствуют различные крапины, пустоты, углубления и даже что-то напоминающее улиток. Я удивился, откуда здесь могут взяться улитки. Родители сказали, что возможно здесь было дно океана и эти камни – отложения древних ископаемых. Я засомневался, ведь это были обычные камни, как они могли быть когда-то животными. Мне стало очень интересно, и я решил исследовать этот вопрос. Посмотрев информацию в интернете, книгах и журналах, я убедился в том, что здесь было Древнее море и эти меловые отложения – остатки древних обитателей! Однако в ходе исследований в интернете я обнаружил много информации про Урал и Среднее Поволжье, а про Татарстан мало.
Ранее я исследовал подобные отложения в Высокогорском районе (деревни Кондырлы, Суксу), Печищинский геологический разрез (село Печищи, Свияжск). Позднее я решил исследовать и другие участки: более глубже – Высокогорский район, Ундоры.
Актуальность исследовательской работы
Изучение окружающего мира необходимо и всегда актуально. Изучение прошлого полезно для того, чтобы понять настоящее. Данное исследование позволяет получить информацию о существах того времени, условиях, в которых они существовали. Наша планета – уникальная сокровищница музейных экспонатов, но их еще нужно добыть, изучить и сохранить. Позволяет использовать это в настоящем.
Цели исследовательской работы
Исследовать окаменелости, находящиеся на древней территории современного Татарстана.
Выявить их влияние на современную действительность.
Определить их практическую ценность для использования в настоящем.
Задачи
Изучить литературу об окаменелостях.
Исследовать окаменелости на разных склонах возвышенностей.
Провести раскопки и исследование меловых отложений и окаменелостей на различных территориях Татарстана.
Сфотографировать, записать и проанализировать возможные находки.
Выявить, являются ли данные известковые отложения остатками древнего моря.
Рассмотреть данные отложения с точки зрения экологии.
Гипотеза: современная территория Татарстана миллионы лет назад была морским дном, на ней жили морские обитатели.
Основная часть
Дно древнего моря состоит из остатков древней растительности и древних обитателей моря. Это различные наросты водорослей, обломки скелетов простейших существ и крупных обитателей моря. Остатки этих существ, скопившиеся в отложениях многометровыми пластами, и превратились в мел и известняк. Однако элементы раковин и скелетов встречаются крайне редко. В целом, это однородная масса (Приложение, рисунок 3).
Почти все окаменелости Татарстана относятся к Меловому и Юрскому периоду. Это почти все типы морских животных, обитавших в то время в морях на территории области: брахиоподы, брюхоногие и двустворчатые моллюски, аммониты, белемниты и т. д. Ведь в основном осадки накапливались именно в периоды, когда территория области была затоплена морями. Типичные ископаемые отложений обладали прочным наружным скелетом или раковиной.
В ходе своей работы я осуществил следующее:
Изучил отложения на территории Высокогорского района (деревни Кондырлы, Суксу).
Изучил отложения Печищинского геологического разреза (село Печищи, Свияжск).
Изучил отложения на территории Поселка Ундоры.
Посетил Музей естественной истории РТ и геологический музей РТ.
Проконсультировался с доцентом кафедры КФУ Шиловским О.П.
Рассмотрел влияние древних окаменелостей на современную экологию
1. Высокогорский район (деревни Кондырлы, Суксу)
В ходе раскопок на дне глубокого оврага мне удалось отколоть, собрать множество различных меловых отложений. С виду они как обычный камень. Однако, при внимательном рассмотрении можно заметить параллельно идущие полосы, которые являются слоями отложений животного и растительного мира Древнего моря. Эти слои сформировались в результате постепенного изменения климата и смены видов различных животных и растений. Между слоями часто обнаруживаются различные пустоты. Это или древние растения, или мягкие ткани животных, воздух, или воздействие воды. Отдельные камни с более характерными слоями и пустотами. Как оказалось, они просто уже выветрены и размыты в настоящее время. Поэтому они без сколов и имеют гладкую поверхность (Приложение, рисунок 4).
На данном участке мне не удалось обнаружить явные остатки древних млекопитающих. Оказалось, эти отложения сформировались более 2,5 млн. лет назад в плотную твердую массу. Поэтому практически невозможно выделить в камне какие-либо раковины (Приложение, рисунок 4).
В 2017 году при очередных раскопках папа и я нашли камень с шишковатыми выступами, похожими на скелет рыбообразного. Он был забит глиной. Максимально его очистив, я увидел отпечатки. Я подумал – это часть гигантского «морского» скорпиона, т.к. отпечатки очень похожи на его скелет, а точнее на какую-либо часть позвоночника. Но, возможно, это остатки древних растений.
Возникла необходимость консультации со специалистом – доцентом кафедры КФУ Шиловским Олегом Павловичем, к которому я уже неоднократно обращался.
2. Печищинский геологический разрез, (село Печищи), Свияжск
Разрез представляет собой один из самых крупных осадочных бассейнов земли Пермского периода. В слоях разреза находятся останки древних ископаемых животных, рыб, моллюсков, морских лилий, водоросли.
Печищинский разрез козырьком высотой в сто метров нависает над Волгой, он имеет вид слоеного пирога, демонстрируя белые и серые толщи доломитов, перемежающихся с коричневыми, зеленоватыми, ржаво-бурыми прослойками глин и белыми вкраплениями гипса.
Здесь я исследовал несколько участков, расположенных на холмистой поверхности. Также найдены отложения, но уже более твердые кальцинированные. На них почти незаметны слои. На более высоких участках мною обнаружены отложения мела, более мягкого и рассыпчатого. Это связано с влиянием атмосферы, которая разрушила эти слои.
Я обнаружил раковины моллюска гастропода. Подобные существовали и миллионы лет назад, и существуют в настоящее время. Так как при прикосновении он рассыпается, я сделал вывод, что его возраст тоже не маленький. На одном из участков я обнаружил отложение с явными отпечатками остатков моллюсков, возможно гастроподов. Также на отложениях и здесь обнаружены слои, пустоты и выветренные породы (Приложение, рисунок 5). Здесь присутствуют такие породы, как известняки, доломиты, глины, песчаники.
3. Поселок Ундоры
Самое богатое на находки место – Городищенский разрез, где в многочисленных оврагах вскрывается толща пластов высотой более шести метров с остатками юрского и мелового отложений. Это место уникальное. Вся земля здесь – отложения Юрского периода. 140 миллионов лет назад в этом месте плескалось море, жили ихтиозавры, плезиозавры и ихтиостеги – рыбы, которые вышли на сушу. Весь берег здесь буквально усыпан осколками и целыми раковинами белемнитов. Здесь я обнаружил известковые глыбы, на которых видно сохранившиеся отпечатки раковин аммонитов, осколки, которые просто разбросаны по берегу.
Белемнит обладает мощными целебными свойствами благодаря составу, в котором основную долю в количестве 97-98% занимает арагонит – минерал, обладающий антимикробным и ранозаживляющим эффектом. Основным компонентом, помогающим от множества недугов, является порошок. Белемнитовые ванны и присыпки гарантированно излечивают псориаз, мокнущую экзему, язвенные и ожоговые поражения кожи. Умывание водой с примесью белемнитового порошка оказывает положительное влияние на состояние кожи, устраняя угревые сыпи, себореи и различные проявления дерматитов. Кожа после процедур с белемнитом становится упругой, шелковистой и здоровой. Белемниты, добавленные в виде порошка к отвару трав, благотворно влияют на иммунитет, что позволяет при помощи определенных доз излечивать туберкулез. Суспензия, приготовленная из порошка минерала, эффективно восполняет недостающий в организме кальций, и применяется в лечении остеопороза.
4. Посещение Музея Естественной истории и геологического музея
Здесь я ознакомился с многочисленными экспонатами, найденными на территории Татарстана. Это такие моллюски, как аммониты, наутилоидеи, гастроподы, двустворчатые, брахиоподы и другие. Действительно, они обитали миллионы лет назад на дне Древнего моря (Приложение, рисунок 6).
Как оказалось, на территории Татарстана в основном они обитали в современных Тетюшском и Дрожжановском районах.
5. Консультация доцента кафедры геологии КФУ Шиловского О.П.
Ранее я со своими находками обращался за консультацией к О.П. Шиловскому. Мы обсуждали данный вопрос о теории Древнего моря и Олег Павлович подтвердил теорию. Она существует и имеет доказательства. Олег Павлович посоветовал не останавливаться на достигнутом и продолжать искать новые образцы – доказательства.
И, найдя интересное отложение, я вновь обратился за консультацией. Осмотрев мою находку, Олег Павлович сказал, что она интересна. Исходя из места находки, ее возраст составляет примерно 150-200 млн.лет. Но однозначно на первый взгляд определить, что это именно, невозможно. Точное заключение по этому отпечатку можно дать только, если провести определенные исследования в специальной лаборатории. Я передал камень Олегу Павловичу для экспертизы. Эта кропотливая работа занимает немало времени. В любом случае – находка принята, как экспонат для музея. Я с нетерпением буду ждать заключение (Приложение, рисунок 7).
6. Влияние древних окаменелостей на современную экологию
Изучая отложения, я узнал, что это не просто камни, а известняк и мел, обратил внимание, что часть камней при давлении рассыпается. Мне стала интересна дальнейшая судьба этих отложений, хотелось узнать, во что они превращаются (Приложение, рисунок 8).
Размываясь дождями, каменная жижа смешивается с землей. Не вредно ли это для почвы? Оказывается, нет, не вредно, а даже полезно, но в умеренных количествах. Известняк улучшает структуру почвы, делает ее рассыпчатой, гранулированной, стимулирует развитие полезных почвенных микроорганизмов, повышает плодородие. Особенно в кислой почве.
Ведь в кислой почве появляются вредные для растений вещества, подавляется жизнедеятельность полезных бактерий, от этого растения страдают.
Велика экологическая роль известкования. Исследованиями Татарской Агрохимической службой установлено, что в условиях техногенного загрязнения почв тяжелыми металлами и радионуклидами известкование в 3-8 раз снижает их поступление в растения. По эффективности и дешевизне в этом плане известкованию нет альтернативы, и потому оно является основным в повышении плодородия кислых почв.
Повышенная кислотность почв – лимитирующий фактор плодородия, в результате которого Татарстан ежегодно недополучает тонны урожая. В связи с этим необходимо регулярно проводить мероприятия по известкованию кислых почв.
Значение известкования кислых почв намного возрастает в связи с переходом на интенсивные системы земледелия, где ведущими культурами являются пшеница, кукуруза, сахарная свекла, горох и другие, получить высокий урожай которых без внесения извести невозможно.
Известь медленно растворяется и взаимодействует с почвой, действие ее проявляется постепенно, поэтому эффект от известкования достигает максимума на второй-третий год. При внесении полной дозы положительное действие извести на урожай проявляется в течение 8-10 лет. За это время каждая тонна извести дает общую прибавку урожайности всех выращиваемых культур
Известкование можно проводить практически в любое время, но удобнее всего вносить известь осенью.
Однако, как оказалось, в последние годы в республике известкование сократилось, что привело к уменьшению урожайности.
В 2015 году в республике планируется провести известкование почвы на площади около 50 тыс. га.
На диаграмме показана динамика известкования кислых почв Республики Татарстан, начиная с 1991 года. Видно, что стали меньше вносить извести в почву. Да и вообще, вносят очень мало удобрений. Это привело к снижению урожайности (Приложение, рисунок 9).
Выводы
В результате исследования я пришёл к следующим выводам:
1. Окаменелости организмов служат документальным свидетельством того, что территория Татарстана является дном древнего моря.
2. Древние отложения переродились в известь и мел, которые в настоящем используются для обогащения почвы.
Моя исследовательская работа – плод ярких впечатлений по изучению мира доисторических животных на основе наших находок. Как много интересного хранит в себе история, как много мы находим в наши дни из того, что было давно, и чего, к сожалению уже нет сейчас.
Я планирую продолжить исследования на территории Тетюшского, Дрожжановского, Камско-Устьинского районов, Ульяновской области, а также Кировской области (Приложение, рисунок 10).
Список используемой литературы
В.В. Аркадьев. Российская геологическая энциклопедия, 2011.
Герасимов П.А., Мигачев Е.Е., Найдин Д.П., Стерлинг Б.П. Очерки региональной геологии СССР. Выпуск 5. Юрские и меловые отложения Русской платформы
Журнал «Чудеса природы», номер 12,13
Интернет-сайт http://www.ammonit.ru/
Интернет-сайт http://www.paleo.ru/institute
Интернет-сайт http://www.samaragid.ru/tatarstan/uslon
Хаин В.Е., Короновский Н.В., Ясаманов Н.А. Историческая геология. М.: Изд-во МГУ, 1997.
Приложения
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3
Рисунок 4
Рисунок 5
Рисунок 6
Рисунок 7
Рисунок 8
Рисунок 9
Рисунок 10