Палеонтолог (описание профессии)

Переходные формы

Промежуточные звенья, переходные формы всегда были объектом поиска палеонтологов. С момента опубликования Чарльзом Дарвином своего революционного труда «Происхождение видов» (1859 год) поиск промежуточных организмов занял умы палеонтологов. С точки зрения эволюционистов, зная строение, например, птиц и рептилий, их филогенетические (место на дереве жизни) особенности, можно предположить наличие в цепочке эволюции переходной формы. Наглядно и ярко переходные формы смотрятся при переходе из одного крупного таксона (например, класса) в другой. И действительно, вскоре была обнаружена палеонтологическая находка, подтвердившая предположения эволюционистов.

Результаты поиска

Для археолога интерес представляет не только сам предмет, но и его культурно-исторический контекст. Слой грунта, хранящий следы человеческой деятельности, носит название «культурный слой», и его сохранность крайне важна для понимания тех артефактов, которые в нем содержатся. На месте разовой стоянки первобытного человека этот слой может быть очень тонким, практически незаметным. На месте постоянных поселений он достигает десятков метров. Археологических памятников мало, они легко разрушаются, и каждый представляет ценность для понимания человеческой истории.

Поэтому во многих странах приняты законы, запрещающие или регулирующие деятельность археологов-любителей. Бесконтрольная деятельность «черных археологов» нередко приводит к разрушению археологических памятников и утрате информации о прошлом.

В палеонтологии дело обстоит иначе. Большая часть информации извлекается из самого образца, и если что-то и содержится во вмещающей породе, риск уничтожить эту информацию невелик из-за ее огромного объема. Разумеется, и здесь есть места, представляющие особый интерес для науки из-за высокой сохранности окаменелостей и их уникальности

Случаются и единичные находки колоссальной важности. Но все-таки на стороне палеонтологов массовость

Осадочные породы, содержащие окаменелости какого-то периода – эдакий аналог культурного слоя – могут иметь толщину в сотни метров и занимать огромные площади. Иногда они слагают целые горные массивы, и почти всегда являются предметом интереса горной промышленности. К примеру, Путиловские карьеры (Ленинградская область), в которых добывается известняк, содержат окаменелости ордовикских трилобитов, имеющих высокую сохранность. Хольцмаденские сланцы в Германии, известные своими морскими лилиями и ихтиозаврами, использовались для добычи битума.

Деятельность палеонтологов, как ученых, так и коллекционеров, и просто любителей, помогает найти и сохранить следы жизни среди гигантских наслоений осадочных пород.

Разделы

Среди основных разделов палеонтологии выделяют палеозоологию и палеоботанику. Палеозоология делится на палеозоологию беспозвоночных (включая палеоэнтомологию) и палеозоологию позвоночных. А палеоботаника — на палеоальгологию (ископаемые водоросли), палеопалинологию (пыльца и споры древних растений), палеокарпологию (семена древних растений) и др. разделы. Существует также палеомикология — изучение ископаемых остатков грибов. Изучением древних микроорганизмов занимается микропалеонтология. Создание палеоэкологии позволило проследить связи организмов прошлого друг с другом и с окружающей средой внутри популяций, ценозов и всего населения древних бассейнов. Среди других разделов палеобиогеография, тафономия, биостратономия и палеоихнология.

Наше время

Итак, согласно официальному определению, палеонтология занимается изучением древних форм жизни, существовавших в прошедшие геологические периоды и сохранившихся до наших дней в виде окаменелых останков и их фрагментов. Также стоит заметить, что наука эта воспроизводит промежуточные звенья биологических видов основываясь на теории биологической эволюции.

Изучение окаменелых костей, анализ следов и прочих фактов существования организмов — все это входит в сферу интересов такой науки как палеонтология. Что такое исследование может нам дать? Помимо теоретических знаний и представления о ходе эволюции, немного. Но дело в том, что основные гуманитарные науки вообще не ставят себе целью преследование какой-либо материальной выгоды.

Наверное, самая известная часть объектов изучения подобной науки, благодаря которой каждый хоть раз, но слышал о ней, — это изучение динозавров всех видов и эпох. Но на практике все более прозаично — их окаменелости попадаются редко и далеко не в полном составе, так что даже в музеях можно видеть только реконструкции скелетов, где настоящих костей лишь малая часть.

При ответе на вопрос, что изучает палеонтология, стоит упомянуть и жителей древних океанов — различных трилобитов и прочих. Их останки сохранились довольно неплохо в скальных отложениях и пластах песчаника. Ну а самые «молодые» представители исторической фауны — это мамонты. Благодаря условиям вечной мерзлоты в Сибири, их останки отличаются замечательной сохранностью и деталями.

Разница интересов

Прошлое, которое интересует археологов и палеонтологов, имеет свои границы, и они почти не пересекаются. Археология является частью исторической науки. Палеонтология тесно связана с геологией и биологией.

Археология сосредоточена на изучении культуры и останков человека. Археологи ищут следы человеческой деятельности, останки архитектуры, захоронения, отдельные артефакты. Из 4,5 млрд лет существования нашей планеты археологов интересуют последние 2,5 млн – менее 0,06%.

Палеонтология занимается древними формами жизни. Верхняя граница интересов палеонтологов находится примерно на уровне 10 тыс. до н.э. Нижняя уходит в седую древность катархея, на 3,5 млрд лет назад и дальше, к истокам возникновения жизни.

Обе науки могут пересекаться, если речь идет о периоде, известном в археологии как палеолит, а в палеонтологии – как плейстоцен и голоцен.

Допустим, найдена стоянка первобытного человека. Каменные орудия, предметы быта и прочие следы человеческой деятельности будут изучаться археологами. Кости мамонта и других животных – палеонтологами. Геологи смогут рассказать о самих осадочных отложениях, в которых найдена стоянка. А скелетом и особенностями биологии первобытного человека займутся антропологи.

Связь с другими науками

Палеоботаника – это отрасль знаний, представитель цикла естественных наук, которая тесно взаимосвязана с другими. Так, налицо ее взаимодействие с геологией. Именно данные ботанической палеонтологии помогают геологам определить возраст тех или иных отложений пород, установить условия их образования, что позволяет определиться с направлениями поиска полезных ископаемых. Наука взаимодействует также с биологией, давая объяснение многим эволюционным процессам у растений, предоставляет информацию о том, как выглядели и из каких органов состояли предки нынешних представителей фауны, как они были распространены на суше в различные геологические эпохи.

Помимо этого, уникальная наука связана с некоторыми иными дисциплинами:

• литологией — наукой о происхождении осадочных пород;
• стратиграфией — определение возраста вулканических и осадочных пород;
• палеоклиматологией — изучение климата древних эпох;
• тектоникой — анализ строения земной коры.

Палеонтологические доказательства эволюции

Дарвин считал, что именно палеонтология, изучающая ископаемые остатки прежних обитателей Земли, должна дать наиболее веские доказательства в пользу эволюции. Дарвин остро ощущал отсутствие сведений о переходных формах, ископаемых организмах, сочетающих в себе признаки древних и более молодых групп, относящихся к разным классам и типам.

Доказательства эволюции на примере лошади

Первые наиболее веские палеонтологические доказательства эволюции были получены В.О.Ковалевским (1842—1883). Ему удалось выяснить последовательные этапы происхождения непарнокопытных, к которым относится лошадь. Древнейший предок лошади, найденный в отложениях третичного периода, был высотой около 30см, имел по четыре пальца на передних и по три — на задних конечностях. Он передвигался, опираясь на все фаланги пальцев, что было приспособлением к обитанию в болотистой местности. Пищей ему служили плоды и семена.

Доказательство эволюции на примере лошади

Далее, в связи с изменением климата, лесов становилось все меньше и на следующем этапе эволюции предки лошади оказались в открытой местности типа степей. Это привело к выживанию способных к быстрому бегу (для спасения от хищников), что достигалось удлинением конечностей и уменьшением поверхности опоры, т.е. уменьшением числа пальцев, соприкасающихся с почвой.

Одновременно отбор шел на приспособление к питанию степными травами. Появились складчатые зубы с большой жевательной поверхностью, необходимой для перетирания жесткой растительной пищи. Последовательно все большие размеры приобретал средний палец, боковые пальцы все уменьшались. В результате ископаемая лошадь, как и современная, имела уже на каждой ноге лишь по одному пальцу, на кончик которого она опиралась. Высота увеличилась до 150 см. Все строение тела хорошо приспособилось для обитания в открытой степной местности.

Другие переходные формы

После исследований В.О.Ковалевского удалось установить филогенетические ряды многих других животных: хоботных, хищных, моллюсков.

В настоящее время геологическая история Земли изучена довольно подробно. Известно, что в самых древних пластах обнаруживаются остатки различных типов беспозвоночных и лишь в более поздних появляются остатки позвоночных. Установлено, что чем моложе пласты, тем остатки растений и животных ближе к современным.

Археоптерикс

Обнаружены и переходные формы

Важной находкой был археоптерикс — первоптица, сохраняющая ряд признаков пресмыкающихся. Признаки птицы:

• общий вид;
• наличие перьев;
• сходство задних конечностей с цевкой.

Признаки пресмыкающихся:

• Наличие хвостовых позвонков;
• зубов;
• брюшных ребер.

Найдена переходная форма между пресмыкающимися и млекопитающими — зверозубые ящеры (териодонты), которых сближает с млекопитающими строение черепа, позвоночного столба, конечностей. Если у пресмыкающихся все зубы однотипны, то у териодонтов намечается дифференцировка зубов на резцы, клыки, коренные, что дало повод назвать этих ископаемых ящеров зверозубыми.

В ископаемом состоянии обнаружены семенные папоротники, совмещающие частично признаки папоротников, частично голосеменных. Это служит доказательством происхождения семенных растений от папоротникообразных.

Классификации древних организмов

Основные статьи: Биологическая систематика, Кладистика и Эволюционная таксономия

Ранги в биологической систематике (Линнея).

Простой пример кладограммы Теплокровность возникла где-то при переходе от синапсидов к млекопитающим. ?  Теплокровность, также развилась в одной из этих точек — примерконвергентной эволюции.

Важно называть группы организмов понятным и широко распространенным способом, поскольку часть споров в палеонтологии основана именно на недопонимании названий. Для классификации живых организмов обычно используется таксономия Линнея, но при работе с вновь открытыми организмами она сталкивается с трудностями

Например, трудно определить, на каком уровне разместить новую группу более высокого ранга, например, род, семейство или отряд; это важно, поскольку правила Линнея для именования групп привязаны к этим рангам, и, следовательно, если группа перемещается на другой уровень, она должна быть переименована.

Палеонтологи обычно используют подходы, основанные на кладистике — технике для разработки эволюционного «семейного древа» множества организмов. Это основано на логике, что, если группы B и C имеют больше сходства друг с другом, чем любая из них имеет с группой A, то B и C более тесно связаны друг с другом, чем каждая из них с группой А. Отличия, которые сравниваются, могут быть анатомическими, такие как наличие хорды или же молекулярными, где сравниваются последовательности ДНК или строение белков. Результатом успешного анализа является иерархия клад (групп), которые имеют общего предка. В идеале «генеалогическое дерево» имеет только две ветви, ведущие от каждого узла («соединение»), но иногда для этого недостаточно информации, и палеонтологам приходится обходиться соединениями, имеющими несколько ветвей. Однако у кладистики есть и недостатки из-за существования конвергенции, некоторые органы развивались более одного раза, и это необходимо учитывать при анализе и построении ветвей.

Эволюционная биология развития, обычно сокращаемая до «Evo Devo», также помогает палеонтологам создавать «родословные» и понимать окаменелости. Например, эмбриологическое развитие некоторых современных брахиопод предполагает, что они могут быть потомками halkieriids, вымерших в кембрийский период.

Выпавшие «переходные звенья»

В некоторых случаях предсказанная эволюционистами переходная форма не была найдена. И это, без сомнения, дает повод антиэволюционистам поднимать вопросы о фальсификации теории эволюции. Ярким примером служит не найденная переходная форма от шимпанзе к человеку, не обнаружены предки целого класса ресничных червей (3500 существующих видов).

Подтверждением теории эволюции все-таки служит тот факт, что все доказательства эволюции, палеонтологические находки окаменелостей (а их известно более 250 тысяч описанных видов) вкладываются в филогенетический эволюционный ряд, а не выпадают из него. Каждая находка – это тестовая проверка для эволюции, и пока эта проверка была успешной.

Сторонники и противники теории эволюции живого на планете существовали ранее, имеют приверженцев в сегодняшней науке и будут отстаивать свою точку зрения в будущем. Теория эволюции на то и теория, что она объясняет существующие факты и предсказывает появление новых, еще не открытых или должных появиться. Наука находит новые механизмы познания окружающего мира человечеством. И пока мы мыслим – мы существуем! Мы ищем истину всеми доступными средствами.

Описание профессии

Кто такой палеонтолог? Это специалист, который изучает ископаемые останки для восстановления биологических и анатомических особенностей растений и животных древности. Полученные им данные оказывают ученым существенную помощь в восстановлении процесса эволюции.

Многие по ошибке путают палеонтолога с археологом. Действительно, эти профессии очень похожи. Отличие заключается в том, что палеонтологи изучают намного более древние слои (их возраст насчитывает свыше 10 000 лет) и интересуются исключительно живыми организмами, существовавшими в древности (как правило, это растения, насекомые, животные и так далее). Археологи же занимаются изучением быта и культурных ценностей людей прошлого.

Каждый палеонтолог выбирает для себя какую-то одну узкую специализацию. Ведь в целом эта профессия предполагает очень широкое поле деятельности. Охватить все одному человеку невозможно. Специалист может связать свою работу с палеоботаникой (растения), палеозоологией (животные), палеомикологией (грибы), микропалеонтологией (бактерии) и так далее.

Палеонтолог работает и в полевых условиях (на открытой местности, в том числе в горах, пещерах и даже водоемах), и в лабораториях, которые могут находиться в научно-исследовательских институтах, а также в музеях естественной истории.

Особенности профессии

Палеонтология как научная дисциплина она возникла около 200 лет назад, хотя окаменелые останки животных привлекали внимание людей ещё в глубокой древности. Палеонтология – раздел геологии (науки о земле), однако по объекту исследования она ближе к биологическим наукам, так как изучает все возможные проявления жизни геологическом прошлом

Палеонтология – раздел геологии (науки о земле), однако по объекту исследования она ближе к биологическим наукам, так как изучает все возможные проявления жизни геологическом прошлом.

Разные разделы палеонтологии изучают:

• палеозоология – древние останки позвоночных и беспозвоночных животных (в том числе насекомых);
• палеоботаника – ископаемые водоросли, пыльцу и споры (палеопалинология),  семена (палеокарпология) древних растений и др.;
• палеомикология – ископаемые остатков грибов;
• микропалеонтология– древние микроорганизмы;
• палеобиогеография – закономерности географического распространения ископаемых организмов;
• тафономия – закономерности процессов захоронения (образования местонахождений) ископаемых остатков организмов;
• палеоэкология – связи организмов прошлого друг с другом и с окружающей средой и др.

Палеонтолог – очень редкая профессия и несколько «не от мира сего». Многие выдающиеся палеонтологи, вероятно, вполне комфортно чувствовали бы себя в болотах девонского периода или в хвойных лесах – карбонового.

К сожалению, человек живет недостаточно долго, чтобы непосредственно наблюдать процесс эволюции. Поэтому для понимания того, как происходит эволюция и каковы её причины, приходится восстанавливать ее по кусочкам, откапывая их из недр земли.

Палеонтолог пытается выстроить целостную картину мира прошлого. Он собирает своего рода пазлы, где каждый ископаемый элемент занимает своё место.

И так же, как знание истории помогает нам понимать современные события в политике, знание естественной истории объясняет многие явления в животном и растительном мире.

Данные, накопленные палеонтологами, играли важную роль в датировке различных геологических событий, в создании теории эволюции Чарльза Дарвина и теории дрейфа континентов Альфреда Вегенера.

Современная эволюционная палеонтология была основана Владимиром Ковалевским. Его исследования подтвердили мысль Дарвина, что животные не всегда были такими, как теперь, их современный облик складывался в процессе эволюции.

В наши дни большую роль играют возможности генетики. Генетическая связь между отдельными организмами позволила выстроить некоторые генетические линии, связанные друг с другом переходными видами

По каким правилам начисляется зарплата археологам

Археологи, как и работники любой другой профессии, получают оплату за выполненные ими задачи. Заработная плата ученого складывается из фиксированной ставки и различных доплат. На уровень зарплаты влияют следующие факторы:

• Образование и уровень квалификации. Всегда лучше, чтобы в той или иной области работал специалист, и археология ничем не отличается. Работодатели отдают предпочтение сотрудниками с профильным образованием, которые прошли соответствующую подготовку и имеют ученую степень. Средняя заработная плата археолога-техника составляет около 30-35 тысяч рублей.
• Опыт в проведении археологических работ. Ученый со стажем не менее чем 4-6 лет может рассчитывать на зарплату приблизительно в 51-65 тысяч рублей.
• Командировки и их протяженность. Доход археолога, работающего в полевых условиях, выше, нежели у того, который занят в лаборатории.
• Выплата премий согласно результатам проделанной археологической работе. В случае обнаружения специалистом во время раскопок артефактов, представляющих исторический интерес и ценность, ему выплачивают премиальные.

В принципе, повысить свой уровень дохода получится у каждого археолога. Например, можно писать и издавать труды, монографии или учебные пособия. За одну публикацию статьи в научном журнале ученый зарабатывает около 50-200 тысяч рублей.

Сходство методов

Определенное сходство в методах работы с находками у археологов и палеонтологов есть. Оно определяется характером самих находок. Что артефакты, что окаменелости могут быть хрупкими вещами, требующими бережного подхода.

Но не всегда, и в палеонтологии в этом плане все гораздо проще. Все-таки, любая окаменелость – это прежде всего камень, устойчивый к внешним нагрузкам. Например, к удару молотка. Или к взрыву. Иногда, работая в полярных условиях с промерзшим массивом горной породы, палеонтологи просто взрывают нужный участок и собирают материал, чтобы склеить образцы в теплой лаборатории. Археолог пришел бы в ужас от таких радикальных методов.

Общность методов хорошо проявляется в такой сфере, как датирование объектов прошлого. И палеонтология, и археология для установления абсолютного возраста находки использует метод радиоизотопного датирования. Метод работает одинаково: если известно изначальное количество изотопов в образце и период их полураспада, то посчитав, сколько изотопов осталось, можно вычислить возраст образца.

Изотоп углерода 14C имеет период полураспада 5730 лет и используется для датирования образцов с содержанием органики не старше 60 000 лет. С его помощью можно определить возраст большинства археологических и «молодых» палеонтологических находок.

Возраст большинства палеонтологических находок определяется по возрасту вмещающих горных пород, а он, в свою очередь – калий-аргоновым или свинец-урановым радиоизотопными методами.

Цель и задачи

Как уже упоминалось, наука палеонтология изучает вымершие организмы, жившие в геологическом прошлом. То есть цель изучения предполагает выяснение всех аспектов их существования. Это, в частности, строение (морфология) и систематика; распределение в пространстве и во времени; пути и закономерности эволюции; образ жизни и среда обитания.

Все задачи между собой взаимосвязаны. Так, само изучение морфологических особенностей не является самоцелью, а находится в тесной связи с систематизацией организмов. Строго научная система не может быть построена без изучения эволюционных аспектов, а пути исторического развития групп животных и растений невозможно проследить без информации о последовательном расположении их остатков в слоях и о влиянии факторов окружающей среды на организмы. Морфофункциональный анализ дает представление о связи образа жизни с морфологией существ. Таким образом, конечная и важнейшая задача палеонтологии – это познание эволюции органического мира в историческом развитии Земли.

сказка

Барон Жорж Кювье считается основоположником палеонтологии.

Французский естествоиспытатель Жорж Кювье (1769–1832) считается основоположником современной палеонтологии, работающей в соответствии с научными критериями . Британский геолог Чарльз Лайель (1797–1875), внесший вклад в теорию ледникового периода , опроверг его мнение о том, что катастрофы полностью уничтожили жизнь на Земле и что люди были созданы только после последнего ледникового периода. В то же время французский археолог-любитель Жак Буше де Перт (1788–1868) первым распознал творения человека в каменных артефактах.

Француз Марселлен Буль (1881–1942) создал возможность отличать человеческие орудия от естественных форм с помощью своего эксперимента с эолитами 1905 года. Швейцарский врач Отто Хаузер (1874–1932) профессионально познакомил с исследованиями пещер и раскопок во Франции ( Ле Мустье ) . Там он столкнулся с сопротивлением местных исследований.

Первым немецким палеонтологом, представившим теорию происхождения Дарвина, был Эрнст Геккель (1834–1919). Он был зоологом и исследовал развитие человека с помощью гоминидов. Его противником был Рудольф Вирхов , назвавший его «обезьяний-профессор». Предложения Геккеля были поддержаны голландским анатомом, геологом и военным врачом Эженом Дюбуа (1858–1940) и немецким палеонтологом Густавом Генрихом Ральфом фон Кенигсвальдом (1902–1982).

С 1997 года в Германии было отказано от 21 должности профессора палеонтологии, а восемь из 27 университетских мест были полностью удалены.

Классификация

Палеонтология – это наука о вымерших организмах различного происхождения. Этот критерий и лег в основу классификации, а также определил наличие нескольких подразделений:

• Палеозоология занимается изучением ископаемых остатков организмов животного происхождения. Она, в свою очередь, делится на два раздела: первый исследует древних беспозвоночных, а второй – древних позвоночных.
• Палеоботаника посвящена изучению ископаемых растений. В ее составе насчитывают много дочерних наук. Это и палеоальгология (изучение ископаемых водорослей), и палеопалинология (изучение окаменелых остатков пыльцы и спор древних растений), и т. д.
• Палеомикология. Объектом ее изучения являются ископаемые окаменелости грибов.
• Микропалеонтология. Это условное название используется, когда речь идет об исследовании остатков древних микроорганизмов (бентосных простейших, остракод, различного зоо- и фитопланктона, бактерий).
• Палеоэкология изучает связи организмов, существовавших в далеком прошлом, между собой и с окружающей их средой в масштабах популяции и экосистемы.
• Палеобиогеография рассматривает закономерности локаций древних организмов в тесной связи с эволюцией климатов, тектоники и др.
• Биостратономия и тафономия занимаются изучением закономерностей распространения и захоронения древних остатков.

Объекты изучения

Рассмотрим, что изучает палеоботаника. Исследователям приходится работать с останками вымерших растений, нередко материала для исследования очень мало, что создает определенные трудности. Так, объектами исследования науки являются:

• Окаменелости и мумифицированные остатки растений.
• Отпечатки. Их изучает подраздел, именуемый ихнофитология.
• Семена находятся под микроскопом палеокарпологи.
• Споры и пыльцу в качестве предмета рассмотрения использует палеопалинология.
• Реже исследовать удается древесину (отрасль называется палеоксилология) или листья, плоды ископаемых.
• Ткани растений. Этим занимается палеостоматография.

В целом окаменелые останки флоры минувших эпох носят названия фоссиллии. Также ученые исследуют воск, смолу и другие органические образования растений. Наилучшим образом сохраняются фрагменты коры, семена и шишки, оболочки спор.

Условия и особенности работы

Палеонтологи занимаются исследованием ископаемых как на открытой местности, так и в лабораторных условиях.

Поэтому график у них ненормированный и может меняться в зависимости от ситуации. Иногда палеонтологи ездят в длительные исследовательские экспедиции, в которых работают месяцами.

Но если ученый работает, например, в естественнонаучном музее, его рабочий график будет зависеть от часов работы учреждения.

Преподаватель университета также посещает учебное заведение согласно штатному расписанию, а также проводит аттестационные мероприятия и участвует в различных научных и просветительских мероприятиях.