Палинология - это научное исследование пыльцы и спорыэто практически неразрушимые, микроскопические, но легко идентифицируемые части растений, обнаруженные в археологических памятниках и прилегающих почвах и водоемах. Эти крошечные органические материалы чаще всего используются для выявления прошлых климатических условий окружающей среды (называемых палеоэкологическая реконструкция), и отслеживать изменения климата в течение периода времени, от сезонов до тысячелетий.
Современные палинологические исследования часто включают все микроорганизмы, состоящие из высокоустойчивого органического материала, называемого спорополленин, который производится цветковыми растениями и другими биогенными организмами. Некоторые палинологи также объединяют исследование с теми из организмов, которые попадают в один и тот же диапазон размеров, как диатомовые а также микро-фораминифер; но по большей части палинология фокусируется на порошкообразной пыльце, которая плавает в воздухе во время цветущих сезонов нашего мира.
История науки
Слово палинология происходит от греческого слова «палунеин», означающего разбрызгивать или разбрасывать, а от латинского «пыльца» означает муку или пыль. Пыльцевые зерна производятся семенами растений (сперматофитами); споры производятся бессемянные растения, мхи, клубные мхи и папоротники. Размеры спор колеблются от 5 до 150 микрон; пыльца варьируется от 10 до более 200 микрон.
Палинологии как науке немногим более 100 лет, впервые благодаря работе шведского геолога Леннарта фон Поста, который в Конференция в 1916 году выпустила первые пыльцевые диаграммы из торфяных отложений для восстановления климата Западной Европы после ледников отступил. Пыльцевые зерна впервые были признаны только после Роберт Гук изобрел составной микроскоп в 17 веке.
Почему пыльца является мерой климата?
Палинология позволяет ученым реконструировать историю растительности во времени и прошлых климатических условиях, потому что во время цветущие сезоны, пыльца и споры от местной и региональной растительности продуваются через окружающую среду и осаждаются над пейзаж. Пыльцевые зерна создаются растениями в большинстве экологических условий на всех широтах от полюсов до экватора. У разных растений разные цветущие сезоны, поэтому во многих местах они откладываются в течение большей части года.
Пыльца и споры хорошо сохраняются в водной среде и легко идентифицируются на уровне семейства, рода и, в некоторых случаях, на уровне видов по их размеру и форме. Пыльцевые зерна гладкие, блестящие, сетчатые и полосатые; они сферические, сплюснутые и вытянутые; они приходят в виде отдельных зерен, но также в виде групп по два, три, четыре и более. У них удивительный уровень разнообразия, и в прошлом веке было опубликовано множество ключей к пыльцевым формам, которые делают чтение увлекательным.
Первое появление спор на нашей планете происходит от осадочных пород, датируемых серединойордовикмежду 460-470 миллионами лет назад; и засеянные растения с пыльцой выработали около 320-300 млн. лет в течение Каменноугольный период.
Как это работает
Пыльца и споры откладываются повсюду в окружающей среде в течение года, но палинологи больше всего интересуются, когда они оказываются в водоемы - озера, лиманы, болота - потому что осадочные толщи в морской среде более непрерывны, чем в земной. установка. В наземной среде отложения пыльцы и спор могут быть нарушены в результате жизни животных и человека, но в озерах они заключены в тонкие слоистые слои на дне, в основном не подверженные влиянию растений и животных.
Палинологи ставят ядро осадка инструменты в озерные отложения, а затем они наблюдают, идентифицируют и подсчитывают пыльцу в почве, выращенную в этих кернах, используя оптический микроскоп с увеличением 400-1000x. Исследователи должны идентифицировать по крайней мере 200-300 пыльцевых зерен на таксоны, чтобы точно определить концентрацию и процентное содержание отдельных таксонов растения. После того, как они определили все таксоны пыльцы, которые достигают этого предела, они наносят проценты различных таксонов на пыльцу Диаграмма, визуальное представление процентного содержания растений в каждом слое данного осадочного керна, впервые использованного фон Постом. На этой диаграмме представлена картина изменений входного сигнала пыльцы во времени.
вопросы
На самой первой презентации фонограмм пыльцы один из его коллег спросил, откуда он знает, что некоторые пыльцы не были созданы далекими лесами, проблема, которая решается сегодня комплексом моделей. Пыльцевые зерна, произведенные на более высоких высотах, более подвержены ветру на большие расстояния, чем зерна растений, расположенных ближе к земле. В результате ученые стали осознавать потенциал чрезмерной представленности таких видов, как сосны, основываясь на том, насколько эффективно растение распределяет свою пыльцу.
Со дня фон Поста ученые смоделировали, как пыльца рассеивается с верхней части полога леса, отложения на поверхности озера и смешиваются там до окончательного накопления в виде осадка в озере дно. Предполагается, что пыльца, накапливающаяся в озере, происходит от деревьев со всех сторон, и что ветер дует с разных направлений в течение длительного сезона производства пыльцы. Тем не менее, соседние деревья гораздо сильнее представлены пыльцой, чем деревья, находящиеся дальше, до известной величины.
Кроме того, оказывается, что водоемы разных размеров приводят к различным диаграммам. В очень крупных озерах преобладает региональная пыльца, а более крупные озера полезны для регистрации региональной растительности и климата. Однако на небольших озерах преобладает местная пыльца, поэтому если у вас есть два или три небольших озера в области, они могут иметь разные диаграммы пыльцы, потому что их микро-экосистема отличается от одной еще один. Ученые могут использовать исследования большого количества небольших озер, чтобы дать им представление о местных вариациях. Кроме того, небольшие озера можно использовать для мониторинга местных изменений, таких как увеличение пыльцы амброзии. связанные с евро-американским поселением, а также последствия стока, эрозии, выветривания и почвы развитие.
Археология и Палинология
Пыльца является одним из нескольких видов растительных остатков, которые были извлечены из археологических памятников, либо цепляясь за внутреннюю часть горшков, по краям каменных орудий или внутри археологические особенности такие как ямы для хранения или жилые этажи.
Предполагается, что пыльца из археологических памятников отражает то, что люди ели, выращивали или использовали для строительства своих домов или для кормления своих животных, в дополнение к местным изменениям климата. Сочетание пыльцы с археологических раскопок и близлежащего озера обеспечивает глубину и богатство палеоэкологической реконструкции. Исследователи в обеих областях выиграют, работая вместе.
источники
Два чрезвычайно рекомендуемых источника на исследовании пыльцы - Оуэн Дэвис Страница палинологии в университете Аризоны, и что из Университетский колледж Лондона.
- Член парламента Дэвис 2000. Палинология после 2000 года. Понимание исходной области пыльцы в отложениях.Ежегодный обзор науки о Земле и планетах 28:1-18.
- де Вернал А. 2013. Палинология (пыльца, споры и др.). В: Harff J, Meschede M, Petersen S и Thiede J, редакторы. Энциклопедия морских наук о Земле. Дордрехт: Springer Нидерланды. с 1-10.
- Фрис М. 1967. Серия пыльцевых диаграмм Леннарта фон Поста 1916 года. Обзор палеоботаники и палинологии 4(1):9-13.
- Холт К.А. и Беннет К.Д. 2014. Принципы и методы автоматизированной палинологии.Новый фитолог 203(3):735-742.
- Linstädter J, Kehl M, Broich M и López-Sáez JA. 2016. Хроностратиграфия, процессы формирования сайта и запись пыльцы Ифри н'Эцедда, NE Марокко. Четвертичный интернационал 410, часть А: 6-29.
- Мантен А.А. 1967. Леннарт Фон Пост и основа современной палинологии. Обзор палеоботаники и палинологии 1(1–4):11-22.
- Садори Л, Мадзини I, Пепе С, Гойран Ж-П, Плойгер Е, Рускито V, Саломон F и Виттори С. 2016. Палинология и остракодология в римском порту древней Остии (Рим, Италия).Голоцен 26(9):1502-1512.
- Уокер JW и Дойл JA. 1975. Основы покрытосеменных Филогения: палинология. Летопись ботанического сада Миссури 62(3):664-723.
- Willard DA, Bernhardt CE, Hupp CR и Newell WN. 2015. Прибрежные и водно-болотные экосистемы водораздела Чесапикского залива: применение палинологии для понимания последствий изменения климата, уровня моря и землепользования. Полевые гиды 40:281-308.
- Уилтширский PEJ. 2016. Протоколы судебной палинологии. Палинология 40(1):4-24.