Біздің планетамыздың даму тарихын барлық дерлік ғылымдар зерттейді және әрқайсысының өзіндік әдісі бар. Палеонтология, мысалы, ұзақ өткен геологиялық дәуірлерді, олардың органикалық әлемін және оның дамуында болатын заңдылықтарды зерттейтін ғылымға жатады. Мұның бәрі ежелгі жануарлардың, өсімдіктердің сақталған іздерін, қазба қалдықтарында олардың тіршілік әрекетін зерттеумен тығыз байланысты. Дегенмен, әрбір ғылымның Жерді зерттеудің бір әдісінен алыс, олар көбінесе әдістер жиынтығы ретінде бар, ал палеонтология ғылымы да ерекшелік емес.
Ғылым
Терминологияны жақсырақ игеру үшін палеонтологиялық әдіспен таныспас бұрын бұл ғылымның күрделі атауын грек тілінен аудару қажет. Ол үш сөзден тұрады: palaios, ontos және logos – «ежелгі», «бар» және «оқыту». Нәтижесінде палеонтология ғылымы болып шығадыбұрыннан жойылып кеткен өсімдіктер мен жануарлардың өмір сүрген жағдайларын қалпына келтіреді, нақтылайды, зерттейді, организмдер арасындағы экологиялық қатынастардың қалай дамығанын, сондай-ақ бар организмдер мен абиотикалық орта арасындағы қарым-қатынасты зерттейді (соңғысын экогенез деп атайды). Планетаның даму жолдарын зерттеудің палеонтологиялық әдісі осы ғылымның екі бөліміне қатысты: палеоботаника және палеозоология.
Соңғы жердің геологиялық өткенін сол дәуірлерде болған жануарлар әлемі арқылы зерттейді және өз кезегінде омыртқалылардың палеозоологиясы мен омыртқасыздардың палеозоологиясы болып екіге бөлінеді. Енді мұнда жаңа заманауи бөлімдер де қосылды: палеобиогеография, тафономия және палеоэкология. Барлығында Жерді зерттеудің палеонтологиялық әдісі қолданылады. Палеоэкология - тіршілік ету ортасы мен ондағы жағдайларды шалғай геологиялық өткен организмдердің барлық қарым-қатынастарымен, олардың тарихи даму барысында жағдайлардың қысымымен өзгеруін зерттейтін бөлім. Тафономия организмдердің өлгеннен кейін жерлеу үлгілеріндегі қазба күйін, сондай-ақ оларды сақтау шарттарын зерттейді. Палеобиография (немесе палеобиогеография) белгілі бір ағзалардың геологиялық өткен тарихындағы таралуын көрсетеді. Сонымен, палеонтологиялық әдіс өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының қазба күйіне өту процесін зерттеу болып табылады.
Қадамдар
Бұл процесте шөгінді жыныстардағы қазба ағзалардың сақталуы үш кезеңнен тұрады. Біріншісі – органикалық қалдықтардың жиналуыорганизмдердің өлуі, олардың ыдырауы және қаңқа мен жұмсақ тіндердің оттегі мен бактериялардың әсерінен бұзылуы нәтижесінде. Бұзылу орындарында мұндай материал өлі организмдердің қауымдастықтары түрінде жинақталады және оларды танатоценоздар деп атайды. Қазба ағзаларды сақтаудың екінші кезеңі жерлеу болып табылады. Әрқашан дерлік танатоценоз шөгіндімен жабылатын жағдайлар жасалады, бұл оттегінің қолжетімділігін шектейді, бірақ анаэробты бактериялар әлі де белсенді болғандықтан, организмдердің жойылу процесі жалғасуда.
Бәрі қалдықтардың көмілу жылдамдығына байланысты, кейде шөгінділер тез қозғалады, ал қорымдар аз өзгереді. Мұндай жерлеулер тафоценоз деп аталады, палеонтологиялық әдіс мұны әлдеқайда үлкен әсермен зерттейді. Қазба ағзаларды сақтаудың үшінші кезеңі – қазбалану, яғни борпылдақ шөгінділердің қатты жыныстарға айналу процесі, бұл кезде органикалық қалдықтар бір уақытта қазбаға айналады. Бұл геологиядағы палеонтологиялық әдісті зерттейтін әртүрлі химиялық факторлардың әсерінен болады: петрификация, қайта кристалдану және минералдану процестері. Ал мұндағы қазбалы организмдер кешені ориктоценоз деп аталады.
Тау жыныстарының жасын анықтау
Палеонтологиялық әдіс петрификация және минералдану процесі арқылы сақталған теңіз жануарлары қалдықтарының қазбаларын зерттеу арқылы тау жыныстарының жасын анықтауға мүмкіндік береді. Әрине, ежелгі организмдердің түрлерін жіктемей болмайды. Ол бар және оның көмегімен тау жыныстарында кездесетін тарихқа дейінгі организмдер зерттеледі. Оқу орын аладыкелесі принциптер: органикалық дүние дамуының эволюциялық сипаты, өлі организмдердің қайталанбайтын кешендерінің уақытының біртіндеп өзгеруі және бүкіл органикалық дүние эволюциясының қайтымсыздығы қадағаланады. Палеонтологиялық әдістердің көмегімен зерттеуге болатын барлық нәрсе тек бұрыннан өткен геологиялық дәуірлерге қатысты.
Үлгілерді анықтау кезінде мұндай әдістерді қолдануды көздейтін ең маңызды ережелерді басшылыққа алу қажет. Біріншіден, әрбір кешендегі шөгінді түзілімдерде тек өзіне ғана тән қазбалы организмдер болады, бұл ең тән белгі. Палеонтологиялық зерттеу әдістері бір жастағы тау жыныстарының қабаттарын анықтауға мүмкіндік береді, өйткені олардың құрамында ұқсас немесе бірдей қазба ағзалары бар. Бұл екінші қасиет. Ал үшіншіден, шөгінді тау жыныстарының тік қимасы барлық континенттерде мүлдем бірдей! Ол қазбалы организмдердің дәйектілігінде әрқашан бірдей реттілікпен жүреді.
Гид қазбалары
Палеонтологиялық зерттеу әдістеріне қазбаларды бағыттау әдісі жатады, ол тау жыныстарының геологиялық жасын анықтау үшін де қолданылады. Қазбаларды бағыттауға қойылатын талаптар төмендегідей: жылдам эволюция (отыз миллион жылға дейін), тік таралу шағын, ал көлденең таралуы кең, жиі және жақсы сақталған. Мысалы, бұл пластинкалы-желбезек, белемнит, аммониттер, брахионодтар, маржандар, археоциаттар және т.б.ұқсас. Дегенмен, қазбалардың басым көпшілігі белгілі бір көкжиекте қатаң шектелмеген, сондықтан оларды барлық бөлімдерде кездестіруге болмайды. Сонымен қатар, бұл қазба кешенін сол бөлімнің кез келген басқа аралықтарында табуға болады. Сондықтан мұндай жағдайларда эволюцияны зерттеудің одан да қызықты палеонтологиялық әдісі қолданылады. Бұл пішіндер жинағын бағыттау әдісі.
Пішіндер мағынасы жағынан мүлде басқа, сондықтан оларға арналған бөлімше де бар. Бұл белгілі бір сәтте зерттелетін уақытқа дейін болған және оның ішінде жойылатын немесе тек оның ішінде болатын немесе популяция белгілі бір уақытта гүлденген және жойылу одан кейін бірден болған бақылаушы (немесе сипаттамалық) формалар. Зерттелетін уақыттың соңында пайда болатын отаршылдық формалар да бар және олардың сыртқы түрі бойынша стратиграфиялық шекараны белгілеуге болады. Үшінші формалар реликті, яғни тірі, олар өткен кезеңге тән, кейін зерттелетін уақыт келгенде азайып, азайып, тез жойылып кетеді. Ал қайталанатын формалар ең өміршең болып табылады, өйткені олардың дамуы қолайсыз сәттерде әлсірейді, ал жағдайлар өзгерген кезде олардың популяциясы қайтадан гүлдейді.
Биологиядағы палеонтологиялық әдіс
Эволюциялық биология байланысты ғылымдардың көптеген әдістерін пайдаланады. Ең бай тәжірибе палеонтология, морфология, генетика, биогеография, таксономия және басқа да пәндерде жинақталған. Ол негізіне айналдыоның көмегімен организмдердің дамуы туралы метафизикалық идеяларды ең ғылыми фактіге айналдыру мүмкін болды. Әсіресе жалпы биологияның әдістері пайдалы болды. Палеонтологиялық, мысалы, эволюцияның барлық зерттеулеріне кіреді және барлық дерлік эволюциялық процестерді зерттеуге қолданылады. Бұл әдістерді биосфераның жай-күйі туралы қолдануда ең үлкен ақпарат бар, фауналар мен флоралардың өзгеру реттілігі арқылы біздің заманымызға дейінгі органикалық дүние дамуының барлық кезеңдерін байқауға болады. Ең маңызды фактілер сонымен қатар анықталған қазба аралық формалар, филогенетикалық қатарларды қалпына келтіру, қазба пішіндерінің пайда болу реттілігін ашу.
Биологияны зерттеудің палеонтологиялық әдісі жалғыз емес. Олардың екеуі бар және екеуі де эволюциямен айналысады. Филогенетикалық әдіс организмдер арасындағы туыстық байланысты орнату принципіне негізделген (мысалы, филогенез – ата-бабалар арқылы жүргізілетін берілген форманың тарихи дамуы). Екінші әдіс биогенетикалық, мұнда онтогенез, яғни берілген организмнің жеке дамуы зерттеледі. Бұл әдісті салыстырмалы-эмбриологиялық немесе салыстырмалы-анатомиялық деп те атауға болады, бұл кезде зерттелетін жеке тұлғаның дамуының барлық кезеңдері эмбрионның сыртқы түрінен бастап ересек күйіне дейін бақыланады. Бұл биологиядағы палеонтологиялық әдіс салыстырмалы белгілердің пайда болуын анықтауға және олардың дамуын қадағалауға, биостратиграфия үшін алынған мәліметтерді қолдануға көмектеседі - түр, тұқым, тұқымдас, отряд, класс, тип, патшалық. Анықтама былай естіледі: әр түрлі жер қыртысында кездесетін ежелгі организмдердің қарым-қатынасын анықтайтын әдіс.геологиялық қабаттар, - палеонтологиялық.
Зерттеу нәтижелері
Ұзақ уақыт бойы жойылып кеткен организмдердің қалдықтарын ұзақ зерттеу ең төменгі ұйымдасқан, яғни өсімдіктер мен жануарлардың қарабайыр формалары тау жыныстарының ең шалғай қабаттарында, ең көнеде кездесетінін көрсетеді. Ал жоғары ұйымдасқандары, керісінше, жақынырақ, жас кен орындарында. Барлық қазбалар олардың жасын анықтау үшін бірдей маңызды емес, өйткені органикалық әлем өте біркелкі өзгерді. Жануарлар мен өсімдіктердің кейбір түрлері өте ұзақ уақыт бойы өмір сүрді, ал басқалары бірден жойылды. Егер организмдердің қалдықтары көптеген қабаттарда табылса және кесіндіде вертикаль бойымен алысқа созылып жатса, мысалы, кембрийден қазіргі уақытқа дейін, онда бұл организмдерді ұзақ өмір сүретіндер деп атаған жөн.
Ұзақ өмір сүретін қазбалардың қатысуымен тіпті биологиядағы палеонтологиялық әдіс олардың өмір сүруінің нақты жасын анықтауға көмектеспейді. Олар жоғарыда түсіндірілгендей бағыттаушы, сондықтан бір-бірінен өте әртүрлі және жиі өте алыс жерлерде кездеседі, яғни олардың географиялық таралуы өте кең. Сонымен қатар, олар сирек кездесетін олжа емес, олардың саны әрқашан өте көп. Бірақ әртүрлі тау жыныстарының қабаттарында таралған қазбалар жалпы биология әдістерін қолдана отырып, жетекші формалардағы өзгерістер тізбегін орнатуды жеңілдетеді. Палеонтологиялық әдіс шөгінді жыныстардың қалыңдығы астында уақыт жасырған ежелгі организмдерді зерттеуде таптырмас.
Біраз тарих
Әртүрлі салыстыружыныстардың қабаттары және олардың құрамындағы қазбаларды олардың салыстырмалы жасын анықтау мақсатында зерттеу - бұл ХVІІІ ғасырда ағылшын ғалымы В. Смит ұсынған палеонтологиялық әдіс. Ол осы ғылым саласында қазба қабаттарының бірдей екендігі туралы алғашқы ғылыми еңбектерді жазды. Олар мұхит түбінде қабат-қабат болып жиналды және әрбір қабатта дәл осы қабат пайда болған кезде болған өлі организмдердің қалдықтары болды. Сондықтан әр қабатта тек өзінің қазба қалдықтары бар, олардан әртүрлі аумақтардағы тау жыныстарының қалыптасу уақытын анықтауға мүмкіндік туды.
Өмір жағдайының даму кезеңдері палеонтологиялық әдіспен салыстырылады, ал оқиғалардың ұзақтығы өте салыстырмалы түрде белгіленеді, бірақ олардың реттілігі, сонымен қатар оның барлық кезеңдеріндегі геологиялық тарихтың реттілігі мүмкін сенімді түрде бақыланады. Сондықтан жер қыртысының белгілі бір бөлігінің даму тарихын білу геологиялық оқиғалардың өзгеру реттілігін орнату және қалпына келтіру арқылы жүзеге асады, бүкіл жолды ең ежелгі тау жыныстарынан ең жасына дейін байқауға болады. Ғаламшардағы тіршіліктің заманауи келбетін тудырған өзгерістердің себептері осылайша айқындалуда.
Геологияда
Геологиядағы палеонтологиялық әдістер алғаш рет әлдеқайда ертерек ұсынылған. Мұны XVII ғасырдың ортасында дат Н. Стено жасады. Сонымен қатар, ол судағы заттардың шөгінділерінің қалыптасу процесін өте дұрыс көрсете алды, сондықтанол екі негізгі қорытынды жасады. Біріншіден, әрбір қабат міндетті түрде бастапқыда көлденең орналасқан параллельді беттермен шектеледі, екіншіден, әрбір қабат өте маңызды көлденең ауқымға ие болуы керек, сондықтан өте үлкен аумақты алады. Бұл дегеніміз, егер біз қабаттардың көлбеу кезінде пайда болуын байқасақ, онда бұл құбылыстың пайда болуы кейінгі кейбір процестердің нәтижесі екеніне сенімді бола аламыз. Ғалым Тосканада (Италия) геологиялық барлау жұмыстарын жүргізіп, тау жыныстарының өзара орналасуы бойынша құбылыстардың салыстырмалы жасын мүлдем дұрыс анықтады.
Ағылшын инженері В. Смит бір ғасырдан кейін қазылған каналды бақылап, іргелес жатқан тау жыныстарының қабаттарына назар аудармай тұра алмады. Олардың барлығында органикалық заттардың ұқсас қазба қалдықтары болды. Бірақ ол бір-бірінен алшақ жатқан қабаттарды құрамы жағынан күрт басқаша деп сипаттады. Смиттің жұмысы француз геологтары Бронняр мен Кювьені қызықтырды, олар ұсынылған палеонтологиялық әдісті қолданды және 1807 жылы бүкіл Париж бассейнінің географиялық картасымен минералогиялық сипаттаманы аяқтады. Картада жасы көрсетілген қабаттардың таралуының белгіленуі болды. Барлық осы зерттеулердің маңыздылығын асыра бағалау қиын, олар баға жетпес, өйткені ғылымдар да, геология мен биология да осы негізде ерекше күрт дами бастады.
Дарвин теориясы
Тау жыныстарының жасын бөлу арқылы анықтаудың палеонтологиялық әдісінің негізін салушылар шын мәнінде ғылыми негіздеменің пайда болуына негіз болды, өйткені Бронгниард, Кювье, Смит және Стеноның ашқан жаңалықтарына сүйене отырып,бұл әдістің революциялық жаңа және шын мәнінде ғылыми негіздемесі. Түрлердің шығу тегі туралы теория пайда болды, ол органикалық дүниенің кейбір геологиялық кезеңдерде пайда болған және жойылған жеке шашыраңқы тіршілік орталықтары емес екенін дәлелдеді. Жердегі тіршілік осы теорияға сәйкес ерекше нанымдылықпен тізілген. Ол өзінің кез келген көрінісінде кездейсоқ емес еді. Ұлы (айтпақшы, ежелгі халықтардың көптеген мифтерінде жырланған) өмір ағашы жер бетін ескірген (өлі) бұтақтармен жауып, биіктікте гүлдеп, мәңгілік өсетін сияқты - эволюцияны Дарвин осылай көрсетті.
Осы теорияның арқасында органикалық қазбалар қазіргі заманғы барлық организмдердің ата-бабалары мен туыстары ретінде ерекше қызығушылыққа ие болды. Бұл енді ерекше пішіндері бар «пішінді тастар» немесе «табиғаттың қызықтары» емес еді. Олар жер бетінде органикалық тіршіліктің қалай дамығанын нақты көрсететін тарихтың ең маңызды құжаттарына айналды. Ал палеонтологиялық әдіс мүмкіндігінше кеңінен қолданыла бастады. Бүкіл жер шары зерттелуде: әртүрлі континенттердегі тау жыныстары бір-бірінен мүмкіндігінше алыс орналасқан кесінділерде салыстырылады. Және бұл зерттеулердің барлығы тек Дарвин теориясын растайды.
Өмір формалары
Жер дамуының алғашқы, ең алғашқы тарихи кезеңдерінде пайда болған бүкіл органикалық дүние үздіксіз өзгеріп отыратыны дәлелденді. Оған сыртқы жағдайлар мен жағдайлар әсер етті, сондықтан әлсіз түрлері жойылып, күштілері бейімделіп, жетілдірілді. Даму ең көптен басталдықарапайым, төмен ұйымдасқан организмдерден жоғары ұйымдасқан, неғұрлым жетілгендерге дейін. Эволюциялық процесс қайтымсыз, сондықтан барлық бейімделген организмдер ешқашан өзінің алғашқы күйіне орала алмайды, пайда болған жаңа белгілер еш жерде жойылмайды. Сондықтан жер бетінен жойылып кеткен организмдердің бар екенін ешқашан көрмейміз. Тек палеонтологиялық әдіспен ғана олардың тау жыныстары массивтеріндегі қалдықтарын зерттеуге болады.
Алайда, қабаттардың жасын анықтауға қатысты барлық мәселелер шешілген жоқ. Тау жыныстарының әртүрлі қабаттарында қоршалған бірдей қазбалар әрқашан бұл қабаттардың жасына кепілдік бере алмайды. Өйткені, көптеген өсімдіктер мен жануарлардың қоршаған орта жағдайларына бейімделу қабілеті соншалық, олардың геологиялық тарихында миллиондаған жылдар ешқандай елеулі өзгерістерсіз өмір сүрді, сондықтан олардың қалдықтарын кез-келген жастағы шөгінділерден табуға болады. Бірақ басқа организмдер орасан зор жылдамдықпен дамыды және олар ғалымдарға олар табылған жыныстың жасын айта алады.
Фауна түрлерінің уақыт бойынша өзгеру процесі бірден бола алмайды. Ал жаңа түрлер әр жерде бір мезгілде пайда болмайды, олар әртүрлі жылдамдықпен қоныстанады, сонымен қатар олар да бір уақытта жойылмайды. Реликті түрлер бүгінде Австралия фаунасында кездеседі. Кенгурулар және басқа да көптеген марсупиалдар, мысалы, басқа континенттерде баяғыда қырылып қалды. Бірақ тау жыныстарын зерттеудің палеонтологиялық әдісі әлі де ғалымдарға шындыққа жақындауға көмектеседі.
