Палеонтология

Наука
Палеонтология (от др.-греч. παλαιός — древний, ὄν — существо и λόγος — понятие)
др.-греч. παλαιοντολογία; англ. Paleontology
Предмет изучения	прошлое жизни на Земле с помощью окаменелостей
Период зарождения	XIX век
Основные направления	палеозоология, палеоботаника, тафономия
Медиафайлы на Викискладе

Палеонтология (от др.-греч. παλαιός — древний, ὄν — существо и λόγος — понятие) — наука об организмах минувших геологических периодов, сохранившихся в виде ископаемых остатков организмов, следов их жизнедеятельности и ориктоценозов.

Исторический очерк

Работа Уильяма Смита (1815)

Работа Гидеона Мантелла (1825)

Сведения об окаменелостях были известны уже античным философам-натуралистам, таким как Ксенофан, Ксант, Геродот, Теофраст и Аристотель. В эпоху Возрождения, сменившую тысячелетний период застоя, природа окаменелостей получила первую правильную интерпретацию — сперва у китайских натуралистов, а затем и у европейских, хотя в большинстве случаев не хватало важнейшего для науки представления о том, что это остатки вымерших организмов. Датский натуралист Нильс Стено в 1669 году и английский Роберт Гук в 1705 году были одними из первых, кто начал говорить о вымерших видах, а с середины XVIII века с развитием идей Михаила Ломоносова в 1763 году в России, Жоржа Бюффона и Жана Сулави во Франции взгляды о постоянных изменениях в живой природе прошлого (теория развития) и значении актуалистического подхода к его познанию, хотя и стихийно, стали завоёвывать всё больше сторонников. Единство системы ископаемых и современных организмов признавал и Карл Линней, но он также совершенно отвергал идею изменяемости видов.

Решающим периодом для становления Палеонтологии было начало XIX века когда английский учёный Уильям Смит в 1794 году впервые обосновал определение относительного возраста геологических пластов по окаменелостям беспозвоночных и дал на этой основе первую геологическую карту. Палеонтология как научная дисциплина возникла одновременно и в теснейшей взаимной связи с исторической геологией. Основателем той и другой считают Жоржа Кювье, особенно много сделавшего в этих областях в период с 1798 по 1830 год. В 1808 году он впервые стал читать систематический курс «Истории ископаемых» и на основании глубокого сравнительно-анатомического изучения ископаемых костей млекопитающих фактически создал Палеонтологию позвоночных. Несколько позднее, с публикацией «Истории ископаемых растений» французского ботаника Адольфа Броньяра, возникла и палеоботаника. Кювье и Александр Броньяр с 1811 года развивали представление о руководящих окаменелостях в геологии; оба они связывали в единой системе ископаемые и современные организмы и оба являлись защитниками гипотезы катастроф.

Термин Палеонтология впервые упомянул в 1822 году французский зоолог Анри Дюкроте де Бленвиль, но распространение он получил лишь после того, как профессор Московского университета Георгий Фишер фон-Вальдгейм впервые употребил его в 1834 году вместо термина «петроматогнозия», а во Франции Альсид Д’Орбиньи начал публикацию сочинений по Палеонтологии. Создателем первой теории эволюции был Жан Ламарк, явившийся по существу и основателем Палеонтологии беспозвоночных. Близким к нему по взглядам был другой эволюционист до дарвиновского периода Этьенн Жоффруа Сент-Илер. Однако оба современника Кювье, также не свободные от известных заблуждений, не могли противостоять его авторитету; в Палеонтологии первой половине XIX века преобладающей была идея неизменяемости видов и последовательных резких смен в их существовании. Одновременно с накоплением огромного чисто описательного материала в Великобритании, Германии, Франции, Швеции, Италии и России эти общие идеи продолжали энергично развивать швейцарский геолог и палеонтолог Луи Агассис, английский геолог Адам Седжвик и особенно французский палеонтолог Альсид Д’Орбиньи, с именем которого правильнее всего связывать гипотезу катастроф в её завершенном виде. Однако положительным результатом этих идей явились формирование стратиграфической Палеонтологии и завершение разработки уже к началу 40-х годов общей стратиграфической шкалы Земли.

Основатель современной эволюционной палеонтологии Владимир Ковалевский

В России успехи Палеонтологии до дарвиновского периода связаны с именами Григория Фишера фон-Вальдгейма, Эдуарда Эйхвальда, Христиана Пандера, Степана Куторги, Петра Языкова. Особое место занимают выдающиеся исследования по стратиграфии, палеонтологии и зоологии предшественника Чарльза Дарвина — Карла Рулье, совершенно чуждого идей креационизма. Палеонтология 60-х годов XIX века, а затем XX века знаменует совершенно новый этап в развитии этой науки. Его начало отмечено появлением наиболее завершенной теории эволюции, оказавшей огромное влияние на всё дальнейшее развитие естествознания. Идеи эволюционизма стали быстро распространяться в Палеонтологии и нашли в ней превосходную почву для своего дальнейшего развития, например в трудах английского естествоиспытателя Томаса Гексли, австрийского геолога и палеонтолога Мельхиора Неймайра, американского палеонтолога Эдварда Копа. Но самое выдающееся место, несомненно, принадлежит Владимиру Ковалевскому, которого с полным правом называют основателем современной эволюционной Палеонтологии. Только после работ Ковалевского по Палеонтологии позвоночных и Неймайра по Палеонтологии беспозвоночных дарвинизм приобрёл ту палеонтологически обоснованную базу, в которой ещё продолжала нуждаться эволюционная теория.

Роль Палеонтологии позвоночных оказалась особенно значительной в разработке теоретических проблем эволюции в связи со сложностью строения не только ныне живущих позвоночных, но и их ископаемых предков. На основе теории эволюции были сделаны важные палеонтологические обобщения последователями Ковалевского: бельгийским палеонтологом Луи Долло, американским — Генри Осборном, немецким — Отенио Абелем. В дальнейшем эволюционную палеозоологию в России, а затем в Советском Союзе развивали Александр Карпинский, Сергей Никитин, Алексей Павлов, Николай Андрусов, Дмитрий Обручев и многие другие. Значительную роль в развитии Палеонтологии сыграли работы русских биологов Алексея Северцова, Ивана Шмальгаузена, Владимира Беклемишева, Дмитрия Федотова.

Определение палеонтологии

Современную Палеонтологию можно определить как науку о всех доступных изучению проявлениях жизни в геологическом прошлом на организменном, популяционном и экосистемном (биогеоценотическом) уровнях. В биологии Палеонтология предшествует неонтологии — науке о современном органическом мире. По объекту исследования Палеонтология — наука биологическая, но возникла она в тесной связи с геологией, широко пользующейся данными Палеонтологии и вместе с тем служащей главным источником разнообразной информации о среде жизни. Именно эта связь и делает Палеонтологию целостной наукой о развитии живой природы в геологическом прошлом, без которой невозможно понимание геологической истории биосферы, точнее — смены палеобиосфер и становления современной биосферы.

Основные разделы палеонтологии

Почтовые марки России, 2020. Палеонтологическое наследие России: иностранцевия, русский плиозавр, шерстистый мамонт, большерогий олень

В качестве главных подразделений Палеонтологии выделяют палеозоологию — изучающую ископаемых животных и палеоботанику — посвященную ископаемым растениям. Первая делится на палеонтологию беспозвоночных и палеонтологию позвоночных; в состав второй входят палеоальгология (ископаемые водоросли), палеопалинология (пыльца и споры древних растений), палеокарпология (семена древних растений); палеомикология (ископаемые остатки грибов) занимает особое место в системе палеонтологических дисциплин, так как грибы, по мнению многих учёных, образуют самостоятельное царство среди эукариотов.

Под условным названием микропалеонтология выделяют раздел палеонтологии, занимающийся изучением древних микроорганизмов (бентосные простейшие, остракоды, различный зоо- и фитопланктон, бактерии), дисперсных остатков крупных организмов животной и растительной природы и микропроблематик (конодонты, сколекодонты, отолиты, хитинозоа). Изучение связей организмов прошлого друг с другом и с окружающей средой в рамках популяций, ценозов и всего населения древних бассейнов привело к созданию палеоэкологии. Выявлением закономерностей географического расселения организмов прошлого в зависимости от эволюции климатов, тектоники и других процессов занимается палеобиогеография. Закономерности захоронения и распространения ископаемых остатков организмов (ориктоценозов) в осадочных толщах изучают тафономия и биостратономия, следы жизнедеятельности — палеоихнология.

Словами с приставкой «палео» часто обозначают разделы систематической Палеонтологии, изучающие остатки древних насекомых (палеоэнтомология), древних моллюсков (палеомалакология), древних рыб (палеоихтиология), древних птиц (палеоорнитология). Возможность проникновения в биологическую специфику тканей, морфо-физиологических систем, химизма и древних организмов привела к появлению палеогистологии, палеофизиологии, палеоневрологии, палеопатологии. Открытие химической специфики видов и возникновение палеобиохимии позволили подойти к проблемам молекулярной палеонтологии.

Связь палеонтологии с другими науками

Как наука биологическая Палеонтология теснейшим образом связана с комплексом биологических дисциплин (популяционная генетика, биология развития, цитология, биохимия, биометрия), методы которых она частично использует. Всё больше начинают применяться при палеонтологических исследованиях новейшие методики, основанные на использовании различных излучений, химического анализа, электронной и сканирующей микроскопии. Традиционны тесные связи и взаимное обогащение со сравнительной анатомией, морфологией и систематикой животных и растений. Морфофункциональный анализ и изучение морфогенеза скелетных структур ископаемых приводят ко всё более тесным связям Палеонтологии с такими науками как физиология, эмбриология, биомеханика. Сравнительно-историческое изучение древних организмов, требующее использования метода актуализма, ведёт ко всё более широким связям Палеонтологии с такими науками как экология, биогеоценология, биогеография, гидробиология и океанология. Изучение жизни древних морей и современного Мирового океана позволило обнаружить ряд архаических организмов — «живых ископаемых» — латимерия, неопилина, погонофоры.

Наиболее значительной остаётся связь Палеонтологии, изучающей закономерности исторического развития организмов как в отдельных филумах (генетических рядах организмов), так и в последовательности экологических систем, с эволюционным учением. Филогенез и экогенез в одинаковой мере не могут быть достаточно поняты без объединения достижений Палеонтологии и неонтологии. История филогенетических построений, начиная от первой чисто неонтологической схемы Эрнста Геккеля и до современных частных и общих построений филогении, показывает, сколь шаткими оказываются эти схемы без достаточных палеонтологических знаний. Вместе с тем для самой Палеонтологии важно правильное понимание таких явлений, как параллелизм в изменчивости, парафилия, внутривидовой полиморфизм, имеющих то или иное значение в формировании представлений о происхождении и родословной биологических таксонов. Палеонтологию и неонтологию тесно объединяют общие и важнейшие в биологии проблемы видообразования, факторов и темпов эволюции, её направлений. Однако Палеонтология получила от неонтологии значительно больше, чем неонтология от неё пока взяла и могла бы взять. Палеонтология обладает совершенно неисчерпаемым фондом фактических документов действия эволюционного процесса (только ископаемых беспозвоночных известно не менее сто тысяч видов), и неонтология (даже сравнительная анатомия и систематика) ещё далека от освоения этого фонда. Неонтологией явно недостаточно оценена фактическая длительность эволюционного процесса, а она теперь прослеживается документально почти с границы химической и биологической эволюции на протяжении трёх с половиной миллиардов лет; история прокариотов, эукариотов и становления многоклеточных организмов фиксируется в Палеонтологии уже датами изотопной геохронологии. Наконец, сама система и родословные отношения органического мира не могут оставаться без существенной перестройки в свете палеонтологической истории организмов дофанерозоя и фанерозоя. Многие проблемы неонтологии не возникли бы без Палеонтологии (темпы и направления эволюции, происхождение высших таксонов органического мира). .

Иллюстрации из книги Эрнста Геккеля «Kunstformen der Natur»:
Phaeodaria, Thalamphora, Siphonophorae, Trachomedusae

Литература

• Палеонтология / Большая Российская энциклопедия // научно-редакционный совет: председатель - Ю. С. Осипов и др. — Москва : Большая Российская энциклопедия, Т. 25: П - Пертурбационная функция. — 2014. — 764 с. — ISBN 978-585270-362-0
• Палеонтология / Большая советская энциклопедия // Глав. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — Москва : Сов. энциклопедия, Т. 19: Отоми-Пластырь. — 1975. — 647 с.
• Палеонтология / Большая медицинская энциклопедия // гл. ред. акад. Б. В. Петровский ; [Акад. мед. наук СССР]. — 3-е изд. — Москва : Сов. энциклопедия, Т. 18: Остеопатия - Переломы. — 1982. — 528 с.
• Палеонтологический словарь / Под ред. Г. А. Безносовой и Ф. А. Журавлевой. — Москва : Наука, 1965. — 616 с.