Povijest razvoja našeg planeta proučavaju gotovo sve znanosti, a svaka ima svoju metodu. Paleontološki se, na primjer, odnosi na znanost koja proučava davno prošle geološke epohe, njihov organski svijet i obrasce koji se javljaju tijekom njegovog razvoja. Sve je to usko povezano s proučavanjem očuvanih tragova drevnih životinja, biljaka, njihove vitalne aktivnosti u fosilnim fosilima. Međutim, svaka znanost ima daleko od jedne metode proučavanja Zemlje, one najčešće postoje kao skup metoda, a znanost paleontologije nije iznimka.
Znanost
Za bolje snalaženje u terminologiji, prije nego što se upoznamo s paleontološkom metodom, potrebno je prevesti složeni naziv ove znanosti s grčkog. Sastoji se od tri riječi: palaios, ontos i logos - "drevni", "postojeći" i "učenje". Kao rezultat toga, ispada da znanost o paleontologijiobnavlja, pojašnjava, proučava uvjete u kojima su živjele davno izumrle biljke i životinje, istražuje kako su se razvijali ekološki odnosi između organizama, kao i odnos između postojećih organizama i abiotskog okoliša (potonji se naziva ekogeneza). Paleontološka metoda proučavanja puteva razvoja planeta tiče se dva dijela ove znanosti: paleobotanike i paleozoologije.
Potonji proučava geološku prošlost Zemlje kroz životinjski svijet koji je postojao u tim razdobljima i dijeli se na paleozoologiju kralježnjaka i paleozoologiju beskralježnjaka. Sada su ovdje dodani i novi moderni dijelovi: paleobiogeografija, tafonomija i paleoekologija. Paleontološka metoda proučavanja Zemlje koristi se u svim. Paleoekologija je dio koji proučava stanište i uvjete u njemu sa svim odnosima organizama daleke geološke prošlosti, njihovim promjenama tijekom povijesnog razvoja pod pritiskom okolnosti. Tafonomija istražuje fosilno stanje organizama u obrascima njihovog sahranjivanja nakon smrti, kao i uvjete za njihovo očuvanje. Paleobiografija (ili paleobiogeografija) prikazuje rasprostranjenost određenih organizama u povijesti njihove geološke prošlosti. Dakle, ispada da je paleontološka metoda proučavanje procesa prijelaza ostataka biljaka i životinja u fosilno stanje.
Koraci
Očuvanje fosilnih organizama u sedimentnim stijenama u ovom procesu sadrži tri faze. Prvi je kada se nakupljaju organski ostacikao posljedica odumiranja organizama, njihove razgradnje i uništavanja kostura i mekih tkiva od djelovanja kisika i bakterija. Na mjestima rušenja takav se materijal nakuplja u obliku zajednica mrtvih organizama, a nazivaju se tanatocenozama. Druga faza u očuvanju fosilnih organizama je pokopavanje. Gotovo uvijek se stvaraju uvjeti pod kojima je tanatocenoza prekrivena sedimentom, što ograničava pristup kisiku, ali se proces uništavanja organizama nastavlja, budući da su anaerobne bakterije još uvijek aktivne.
Sve ovisi o brzini ukopa posmrtnih ostataka, ponekad se sedimentacija brzo kreće, a ukopi se malo mijenjaju. Takvi ukopi nazivaju se tafocenozom, a paleontološka metoda to istražuje s mnogo većim učinkom. Treća faza u očuvanju fosilnih organizama je fosilizacija, odnosno proces pretvaranja rahlih sedimenata u čvrste stijene, pri čemu se organski ostaci istodobno pretvaraju u fosile. To se događa pod utjecajem različitih kemijskih čimbenika koji proučavaju paleontološke metode u geologiji: procese petrifikacije, rekristalizacije i mineralizacije. A kompleks fosilnih organizama ovdje se zove oriktocenoza.
Određivanje starosti stijena
Paleontološka metoda omogućuje određivanje starosti stijena ispitivanjem fosila ostataka morskih životinja koji su sačuvani procesom petrifikacije i mineralizacije. Naravno, ne može se bez klasifikacije vrsta drevnih organizama. Postoji, a uz nju se proučavaju prapovijesni organizmi pronađeni u stijenskoj masi. Studij se odvijaprate se sljedeća načela: evolucijska priroda razvoja organskog svijeta, postupna promjena u vremenu neponovljivih kompleksa mrtvih organizama i nepovratnost evolucije cijelog organskog svijeta. Sve što se može proučavati uz pomoć paleontoloških metoda tiče se samo davno prošlih geoloških epoha.
Prilikom određivanja obrazaca potrebno je voditi se najvažnijim odredbama koje predviđaju korištenje ovakvih metoda. Prvo, u sedimentnim formacijama u svakom kompleksu postoje fosilni organizmi svojstveni samo njemu, to je najkarakterističnija značajka. Paleontološke metode istraživanja omogućuju određivanje slojeva stijena iste starosti, budući da sadrže slične ili identične fosilne organizme. Ovo je druga karakteristika. I treće je da je okomiti presjek sedimentnih stijena apsolutno isti na svim kontinentima! Uvijek slijedi isti slijed u slijedu fosilnih organizama.
Fosili vodiča
Metode paleontoloških istraživanja uključuju metodu vođenja fosila, koja se također koristi za određivanje geološke starosti stijena. Zahtjevi za vođenje fosila su sljedeći: brza evolucija (do trideset milijuna godina), vertikalna distribucija je mala, a horizontalna je široka, česta i dobro očuvana. Na primjer, to mogu biti lamelarne škrge, belemniti, amoniti, brahionode, koralji, arheocijati itd.sličan. Međutim, velika većina fosila nije strogo ograničena na određeni horizont, pa se stoga ne mogu naći u svim dijelovima. Osim toga, ovaj kompleks fosila može se naći u svim drugim intervalima istog dijela. I stoga se u takvim slučajevima koristi još zanimljivija paleontološka metoda proučavanja evolucije. Ovo je metoda vođenja skupova obrazaca.
Oblici su potpuno različiti po značenju, pa stoga postoji i podpodjela za njih. Riječ je o kontrolnim (ili karakterističnim) oblicima koji su ili postojali prije proučavanog vremena u danom trenutku i nestali u njemu, ili postoje samo unutar njega, ili je populacija u određenom trenutku procvjetala, a nestanak se dogodio neposredno nakon njega. Postoje i kolonijalni oblici koji se pojavljuju na kraju proučavanog vremena, a po njihovom izgledu moguće je utvrditi stratigrafsku granicu. Treći oblici su reliktni, odnosno preživjeli, karakteristični su za prethodno razdoblje, zatim, kada dođe vrijeme proučavanja, pojavljuju se sve manje i brzo nestaju. A rekurentni oblici su najizdržljiviji, budući da njihov razvoj u nepovoljnim trenucima blijedi, a kada se okolnosti promijene, njihova populacija ponovno cvjeta.
Paleontološka metoda u biologiji
Evolucijska biologija koristi prilično širok raspon metoda iz srodnih znanosti. Najbogatije iskustvo stečeno je u paleontologiji, morfologiji, genetici, biogeografiji, taksonomiji i drugim disciplinama. On je postao sama baza, suz pomoć kojih je postalo moguće metafizičke ideje o razvoju organizama pretvoriti u najznanstveniju činjenicu. Posebno su korisne bile metode opće biologije. Paleontološki je, na primjer, uključen u sve studije evolucije i primjenjiv je na proučavanje gotovo svih evolucijskih procesa. Najveće informacije sadržane su u primjeni ovih metoda o stanju biosfere; moguće je pratiti sve faze razvoja organskog svijeta do našeg vremena po slijedovima promjene faune i flore. Najvažnije činjenice su također identificirani fosilni međuoblici, obnova filogenetskih nizova, otkriće sekvenci u pojavi fosilnih oblika.
Paleontološka metoda proučavanja biologije nije sama. Dva su od njih, a oba se bave evolucijom. Filogenetska metoda temelji se na principu uspostavljanja srodstva između organizama (npr. filogeneza je povijesni razvoj danog oblika, koji se prati kroz pretke). Druga metoda je biogenetska, gdje se proučava ontogeneza, odnosno individualni razvoj određenog organizma. Ova metoda se također može nazvati komparativno-embriološkom ili usporedno-anatomskom, kada se prate svi stupnjevi razvoja proučavane osobe od pojave embrija do odraslog stanja. To je paleontološka metoda u biologiji koja pomaže utvrditi pojavu relativnih znakova i pratiti njihov razvoj, primijeniti informacije dobivene za biostratigrafiju - vrsta, rod, obitelj, red, klasa, tip, kraljevstvo. Definicija zvuči ovako: metoda koja otkriva odnos drevnih organizama pronađenih u zemljinoj kori različitihgeološki slojevi, - paleontološki.
rezultati istraživanja
Dugo proučavanje ostataka davno izumrlih organizama pokazuje da se najniže organizirani, odnosno primitivni oblici biljaka i životinja nalaze u najudaljenijim slojevima stijena, najstarijim. A oni visokoorganizirani, naprotiv, bliže su, u mlađim naslagama. I nisu svi fosili jednako značajni za utvrđivanje njihove starosti, budući da se organski svijet vrlo neravnomjerno mijenjao. Neke vrste životinja i biljaka postojale su jako dugo, dok su druge gotovo odmah izumrle. Ako se ostaci organizama nalaze u mnogim slojevima i protežu se daleko duž vertikale u presjeku, na primjer, od kambrija do danas, tada bi te organizme trebalo nazvati dugovječnima.
Uz sudjelovanje dugovječnih fosila, čak ni paleontološka metoda u biologiji neće pomoći da se utvrdi točna starost njihovog postojanja. Oni su vodeći, kao što je već objašnjeno gore, pa se stoga nalaze na vrlo različitim i često vrlo udaljenim mjestima jedno od drugog, odnosno njihova je geografska rasprostranjenost vrlo široka. Osim toga, nisu rijedak nalaz, uvijek ih je jako velik broj. No upravo su fosili, raspoređeni u različitim slojevima stijena, olakšali utvrđivanje slijeda promjena u vodećim oblicima metodama opće biologije. Paleontološka metoda je nezamjenjiva u proučavanju drevnih organizama skrivenih vremenom ispod debljine sedimentnih stijena.
Malo povijesti
Usporedba raznihslojeva stijena i proučavanje fosila sadržanih u njima kako bi se utvrdila njihova relativna starost – to je paleontološka metoda koju je u osamnaestom stoljeću predložio engleski znanstvenik W. Smith. Napisao je prve znanstvene radove iz ovog područja znanosti da su slojevi fosila identični. One su se sukcesivno taložile u slojevima na dnu oceana, a svaki sloj sadržavao je ostatke mrtvih organizama koji su postojali upravo u vrijeme nastanka ovog sloja. Stoga svaki sloj sadrži samo svoje fosile, iz kojih je postalo moguće odrediti vrijeme nastanka stijena u različitim područjima.
Fazije stanja života u njegovom razvoju uspoređuju se paleontološkom metodom, a trajanje događaja je postavljeno vrlo relativno, ali njihov slijed, kao i slijed geološke povijesti u svim njegovim fazama, može biti pouzdano praćen. Dakle, do spoznaje povijesti razvoja određenog dijela Zemljine kore dolazi kroz uspostavljanje i obnavljanje slijeda promjena geoloških događaja, cijeli se put može pratiti od najstarijih stijena do najmlađih. Tako se razjašnjavaju razlozi promjena koje su dovele do modernog izgleda života na planeti.
U geologiji
Paleontološke metode u geologiji prvi put su predložene mnogo ranije. To je učinio Danac N. Steno sredinom sedamnaestog stoljeća. Štoviše, uspio je sasvim ispravno predstaviti proces stvaranja sedimenata tvari u vodi, i stogaizveo je dva glavna zaključka. Prvo, svaki sloj je nužno omeđen paralelnim površinama koje su izvorno bile vodoravno smještene, a drugo, svaki sloj mora imati vrlo značajan horizontalni opseg, te stoga zauzima vrlo veliko područje. To znači da ako promatramo pojavu slojeva pod kosom, onda možemo biti sigurni da je pojava ove pojave rezultat nekih naknadnih procesa. Znanstvenik je izvršio geološka istraživanja u Toskani (Italija) i apsolutno ispravno odredio relativnu starost pojava međusobnim položajem stijena.
Engleski inženjer W. Smith gledao je kako se kanal kopa stoljeće kasnije i nije mogao ne obratiti pozornost na susjedne slojeve stijena. Svi su sadržavali slične fosilne ostatke organske tvari. Ali on je slojeve koji su daleko jedan od drugog opisao kao oštro različite po sastavu. Smithov rad zainteresirao je francuske geologe Brongniarda i Cuviera, koji su se poslužili predloženom paleontološkom metodom i 1807. godine dovršili mineraloški opis zemljopisnom kartom cijelog Pariškog bazena. Na karti je bila oznaka rasporeda slojeva s naznakom starosti. Teško je precijeniti značaj svih ovih studija, oni su neprocjenjivi, budući da su se i znanosti i geologija i biologija na toj osnovi počele iznimno oštro razvijati.
Darwinova teorija
Utemeljitelji paleontološke metode određivanja starosti stijena njihovom podjelom dali su osnovu za nastanak istinski znanstvenog opravdanja, budući da su, na temelju otkrića Brongniarda, Cuviera, Smitha i Stena,revolucionarno novo i uistinu znanstveno utemeljenje ove metode. Pojavila se teorija o podrijetlu vrsta, koja je dokazala da organski svijet nije odvojena raštrkana središta života koja su nastala i izumrla u nekim geološkim razdobljima. Život na Zemlji složio se prema ovoj teoriji s izvanrednom uvjerljivošću. Ni u jednoj svojoj manifestaciji nije bila slučajna. Kao da veliko (i usput, opjevano u mnogim mitovima starih naroda) drvo života prekriva zemlju zastarjelim (mrtvim) granama, a u visini cvjeta i raste zauvijek - tako je evoluciju pokazao Darwin.
Zahvaljujući ovoj teoriji, organski fosili su zadobili poseban interes kao preci i rođaci svih modernih organizama. To više nije bilo "uobličeno kamenje" ili "zanimljivosti prirode" neobičnih oblika. Postali su najvažniji dokumenti povijesti, pokazujući točno kako se razvio organski život na Zemlji. I paleontološka metoda počela se primjenjivati što je šire moguće. Proučava se cijeli globus zemlje: stijene različitih kontinenata uspoređuju se u dijelovima koji su što dalje jedan od drugog. I sve ove studije samo potvrđuju Darwinovu teoriju.
Oblici života
Dokazano je da se cijeli organski svijet, koji se pojavio u prvim, najranijim povijesnim fazama razvoja Zemlje, neprestano mijenjao. Na njega su utjecali vanjski uvjeti i situacije, pa su slabe vrste izumrle, a jake su se prilagođavale i usavršavale. Razvoj je krenuo od najvišejednostavnih, takozvanih nisko organiziranih organizama do visoko organiziranih, savršenijih. Evolucijski proces je nepovratan i stoga se svi prilagođeni organizmi nikada neće moći vratiti u svoje prvo stanje, novi znakovi koji su se pojavili neće nigdje nestati. Zato nikada nećemo vidjeti postojanje organizama koji su nestali s lica zemlje. I samo paleontološkom metodom možemo proučavati njihove ostatke u stijenskim masama.
Međutim, daleko od toga da su svi problemi s određivanjem starosti slojeva riješeni. Identični fosili zatvoreni u različitim slojevima stijena ne mogu uvijek jamčiti istu starost ovih slojeva. Činjenica je da su mnoge biljke i životinje imale tako izvrsnu sposobnost prilagodbe uvjetima okoliša da su milijuni godina njihove geološke povijesti živjeli bez ikakvih značajnijih promjena, pa se njihovi ostaci mogu naći u gotovo svim starosnim naslagama. Ali drugi organizmi su evoluirali ogromnom brzinom i oni su ti koji znanstvenicima mogu reći starost stijene u kojoj su pronađeni.
Proces promjene vremena vrsta faune ne može se dogoditi trenutno. A nove vrste se ne pojavljuju istovremeno na različitim mjestima, naseljavaju se različitom brzinom, a također ne izumiru u isto vrijeme. Reliktne vrste danas se mogu naći u fauni Australije. Klokani i mnogi drugi tobolčari, primjerice, na drugim kontinentima, odavno su izumrli. Ali paleontološka metoda proučavanja stijena i dalje pomaže znanstvenicima da se približe istini.
